Tesis:

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Marty, Bertrand. "Conception, réalisation et mise en œuvre d'une plateforme d'instrumentation thermique pour des applications microfluidiques". Toulouse 3, 2009. http://thesesups.ups-tlse.fr/696/.

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Resumen

Le concept de laboratoire sur puce ou lab-on-chip est basé sur le fait que l'on peut remplacer plusieurs appareils d'analyse nécessitant de l'entretien et des opérateurs par un système portable et autonome qui contient toutes les fonctions nécessaires afin de réaliser les opérations de laboratoire. Ce concept peut aussi bien s'appliquer à des taches pour l'industrie chimique, biologique ou encore médicale. Dans notre cas il s'agit de contrôler la température dans une canalisation microfluidique, et s'il y a besoin, de pouvoir influer sur cette température grâce à des actionneurs thermiques. La rupture technologique proposée ici, consiste alors à ne plus se placer dans des conditions classiques de la calorimétrie (conditions isotherme et/ou adiabatique), mais plutôt en régime transitoire et en déséquilibre thermique finement contrôlé, le tout à l'échelle de quelques centaines de microns. On peut espérer ainsi développer un microcalorimètre innovant, en continu, dans des conditions de gradients de température précisément déterminés ou contrôlés, offrant ainsi la possibilité d'acquérir rapidement un grand nombre d'informations thermo-physiques et chimiques sur les milieux d'étude. La thèse a donc consisté à réaliser une plateforme d'instrumentation thermique pour ces applications. Nous avons développé un procédé de fabrication de capteurs thermiques simple et robuste : l'élément sensible de base est une diode PN de type zener, réalisée dans un film de polysilicium, qui présente la particularité d'être un composant dual (fonctionnement en capteur ou actionneur thermique selon la polarisation). La caractérisation électrique a permis de mettre en avant des sensibilités thermiques de. -22 mV/°C à -220 mV/°C pour les éléments les plus performants. La capacité de ces dispositifs à mesurer la température dans un environnement microfluidique a été démontrée. La dernière phase a concerné le développement d'une carte électronique dédiée permettant une mesure multiplexée de la température pour l'ensemble des capteurs (16 capteurs par plateforme) et le transfert des données sur PC pour effectuer le post traitement
The concept of lab on chip was created in the beginning of 90'. In our case, for chemical applications in microfluidic environment, the temperature control is the first physical phenomenon to be studied. Thermal actuators are encountered in several microsystems applications as hot plates for gas sensors, thermo-mechanic actuators for optical switching, igniters for microthusters, or heaters for droplet ejectors. We present in this thesis a generic approach for the development of polysilicon diodes for thermal sensing and control applications in microfluidic environment. We propose a simple and reliable technology based on symmetrical polysilicon diodes (Zener effect) that can be implemented either on silicon, glass or silicon carbide substrates. We have a dual device which can be used both for thermal sensing and actuating applications. Electrical characterization show thermal sensitivities from 220 to 22 mV/°C, that's depend on geometrical and technological parameters. The capacity to measure temperature in microfluidic environment was demonstrated for different substrates. Last part of this work concerns the development of an instrumentation platform linked to a computer that allows a simple determination of the detected temperature from current measurement

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Ameknassi, Lhoussaine. "Stratégie de mise en œuvre de l'éco-conception : aspects techniques & organisationnels". Master's thesis, Université Laval, 2012. http://hdl.handle.net/20.500.11794/23404.

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Resumen

L'éco conception est une pratique par laquelle les considérations environnementales sont intégrées, dès la phase de conception des produits et services. Cette intégration qui repose sur une approche globale et multicritère de l'environnement est fondée sur la prise en compte de toutes les étapes du cycle de vie d'un produit. Cependant, juste un nombre limité de firmes réussissent à mettre en oeuvre l'éco conception de manière cohérente et efficace. D'un côté, les méthodes et les outils de l'éco conception manquent de coordination avec les activités de conception, d'un autre, les activités de l'éco conception sont souvent caractérisées par une déconnexion entre le niveau managerial et celui du développement de produit. La présente recherche propose des adaptations à quelques approches techniques et organisationnelles relativement récentes, pour finalement livrer une stratégie combinée de mise en oeuvre de l'éco conception qui tient compte à la fois des aspects techniques et organisationnels. Les aspects techniques de la stratégie décrivent une méthodologie intégrée au processus de développement de produits, capable d'identifier les points critiques du produit relatifs aux attentes du marché et à l'environnement, d'analyser et modéliser les problèmes de conception , de générer des solutions vertes et innovantes et d'aider à la sélection du meilleur éco concept. Ses aspects organisationnels décrivent une façon de mener un diagnostic du processus de développement des produits qui permet de déceler les facteurs de succès et les obstacles; identifiés préalablement par la littérature qui respectivement favorisent ou empêchent de l'opérationnalisation de l'éco conception, ainsi que déterminer leurs ordres d'importance, afin d'établir un plan d'action supportant l'application efficace de la méthodologie proposée. Un exemple illustratif, issu de l'industrie électronique a été traité pour aider à mieux comprendre la stratégie proposée dans ses deux aspects.

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Goument, Caroline. "Caractérisation, mise en forme et recyclage de polymères biosourcés pour le développement d’un procédé de fabrication plastronique respectueux de l’environnement". Electronic Thesis or Diss., Lyon, INSA, 2023. http://www.theses.fr/2023ISAL0109.

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Resumen

Dans la très grande majorité des cas, les objets électroniques de la vie quotidienne ont une enveloppe plastique à base de matériaux polymères issus de la pétrochimie. Remplacer les matériaux issus de la pétrochimie par des matériaux plus respectueux de l’environnement est aujourd’hui une transition nécessaire. La plastronique 3D est un domaine émergeant permettant de dépasser certaines limites de l’électronique traditionnelle, notamment parce qu’elle oblige à redéfinir les supports polymères. Cette thèse s’inscrit dans le cadre du projet BIOANTENNA du Pack Ambition Recherche de la Région AURA, dont le but est la fabrication d’un dispositif électronique innovant du point de vue des matériaux supports utilisés et des fonctionnalités du circuit électronique. Dans cette thèse, nous étudions un procédé de fabrication de masse de dispositifs électroniques appelé In-Mold Electronics (IME). Celui-ci comporte trois étapes principales : sérigraphie, thermoformage et surmoulage par injection. Dans l’état de l’art, le polymère de référence en IME est le PolyCarbonate (PC). Notre objectif sera de remplacer le PC par un matériau plus écologique : l’acide PolyLActique (PLA). Ce polymère fait depuis une dizaine d’années l’objet de nombreuses études afin de l’utiliser comme alternative aux polymères techniques issus de la pétrochimie. Le PLA est le polymère biosourcé le plus utilisé aujourd’hui. Il est également biodégradable en compost industriel, ce qui pourrait permettre d’apporter une réponse à la fin de vie des produits et ainsi envisager son utilisation en économie circulaire. Cette thèse comprend deux grandes parties : une sur la fabrication d'un dispositif plastronique à l'aide de l'IME et du PLA, et l'autre sur le démantèlement des dispositifs IME fabriqués en première partie
In the majority of cases, electronic objects in our everyday life have a plastic casing made of petrochemical polymer materials. Today, replacing the petrochemical-based materials with more environmentally-friendly ones is a necessary transition. 3D plastronics is an emerging field of research than can overcome some of the limitations of conventional electronics, particularly as it requires to redefine the polymer substrates. This PhD is part of the BIOANTENNA project of the AURA Region's Ambition Research Pack, whose goal is to manufacture an innovative electronic device in terms of the materials used and the functionalities of the electronic circuit. In this thesis, we study a mass production process for electronic devices called In-Mold Electronics (IME). It comprises three main stages: screen printing, thermoforming and injection molding. In the state of the art, the reference polymer in IME is PolyCarbonate (PC). Our goal is to replace PC with a more environmentally-friendly material: Poly(Lactic Acid) (PLA). Over the last ten years, this polymer has been the subject of numerous studies in order to use it as an alternative to petrochemical-based engineering polymers. PLA is the most widely used biosourced polymer today. It is also biodegradable in industrial composting, which could provide a solution for end-of-life products and make it suitable for use in the circular economy. This manuscript is divided in two main parts : one regarding the manufacturing of a plastronic device using IME and PLA, and the other on the dismantling of the IME devices manufactured in the first part

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Baudry, David. "Conception, validation et exploitation d'un dispositif de champs électromagnétiques proches. Application CEM". Rouen, 2005. http://www.theses.fr/2005ROUES016.

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Le travail présenté dans cette thèse concerne la conception, le développement et la validation d'un banc de mesure proche utilisé comme outil de diagnostic et d'investigation dans les problèmes de compatibilité électromagnétique (CEM). Ce banc de mesure est basé sur une méthode de mesure directe utilisant des sondes électroniques : une sonde coaxiale, un dipôle et une boucle filaire. En s'appuyant sur des simulations électromagnétiques, le banc de mesure développé ainsi que les ondes utilisées sont étudiés et validés sur des cas tests composés de circuits passifs planaires. Différentes applications du banc de mesure sont présentées : étude de fonctions hyperfréquences et mesure de paramètres S internes au circuit, isolation des sources de rayonnements électromagnétiques, étude des phénomènes de couplage, caractérisation de blindage de câbles, mesure des émissions conduites de composants, mesure et modélisation des émissions rayonnées de composants
The work presented in this thesis involves the design, the development and the validation of a near field measurement bench that is used as a tool for diagnosis and investigation in the problems of electromagnetic compatibility (ECM). This measurement bench is based on a direct measurement method using electronic probes : a coaxial probe, a dipole and a wire loop. While being based on electromagnetic simulations, the developed measurement bench as well as the used probes are studied and validated on cases tests made up of planar passive circuits. Various applications of the measurement bench are presented : study of microwaves functions and measurement of S circuit internal parameters, insulation of the electromagnetic radiation sources, study of the coupling phenomena, characterization of cables shielding, measurement of the components led emissions, measurement and modelling of the components radiated emissions

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Rios, José. "Etude et conception de dispositifs MOS-Thyristor autoamorçables et à blocage commandé". Toulouse 3, 1996. http://www.theses.fr/1996TOU30014.

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Le travail presente dans ce memoire concerne l'integration de nouvelles fonctions interrupteurs basees sur le concept d'integration fonctionnelle. Dans nombreux convertisseurs d'energie electrique c'est la fonction duale du thyristor qui est utilisee. Aucun composant discret n'assure actuellement cette fonction qui est synthetisee a l'aide de dispositifs de type transistors (bipolaires, mos, igbt) de diodes et d'un circuit logique specifique. Dans le premier chapitre nous avons evalue les pontentialites offertes par le concept d'integration fonctionnelle pour integrer cette fonction. Nous nous sommes consacre a l'etude du cur de la fonction thyristor dual constitue par une association mos-thyristor a amorcage spontane et blocage commande dont la transposition dans le silicium conduit, soit a une architecture 4 couches, soit a une architecture 5 couches. Le deuxieme chapitre est consacre a l'etude et a la modelisation de ces deux structures. Une premiere approche analytique a permis de mettre en evidence l'influence des principaux parametres physiques et technologiques sur les caracteristiques electriques. Des simulations bidimensionnelles de ces structures effectuees avec le logiciel pisces base sur la resolution des equations de semiconducteurs, ont permis de verifier leur fonctionnalite et d'optimiser les parametres physiques et geometriques en fonction des caracteristiques electriques souhaitees. Dans la perspective de realiser ces dispositifs nous avons optimise, dans le troisieme chapitre, le processus technologique de fabrication a l'aide du logiciel de simulation suprem iv en fonction des parametres electriques et physiques precedemment definis. Pour la structure 4 couches des dispositifs multicellulaires test ont ete realises a partir d'un processus de fabrication mos-bipolaire du type igbt (ou thyristor mos). La caracterisation de ces elements tests nous a permis de verifier que l'autoamorcage est obtenu pour de faibles tension d'anode avec des courants de declenchement tres faibles

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Junker, Nicolas. "Conception et dimensionnement de pièces de robinetterie en matériaux composites". Paris, ENMP, 2001. http://www.theses.fr/2001ENMP1053.

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Les pièces de robinetterie sont des vannes composées d'un corps cylindrique, d'un axe, d'un obturateur et d'un joint d'étanchéité. L'objectif de ce travail est de concevoir et dimensionner des obturateurs de vanne anciennement en matériaux métalliques en matériaux composites pour des raisons de résistance à la corrosion et de développer les outils de modélisations nécessaires à ces dimensionnements. Il a été nécessaire d'étudier des vannes métalliques existantes aux éléments finis pour affiner les futures conceptions et outils à développer. La conception sandwich est retenue pour les futures vannes et l'intérêt d'un outil de prise en compte de l'anisotropie de composites apparait. Une première série de conceptions et les calculs associés mettent en valeur l'intérêt du composite pour la résistance à la flexion avec des points faibles: matage, limite à rupture atteinte dans certaines zones. Un outil original a été développé pour traduire l'anisotropie du matériau dans des pièces de type coque de forme complexe de manière assez simple et rapide. Cet outil fait appel aux techniques de résolution de problèmes thermiques par les équations aux dérivées partielles. Des essais ont été réalisés sur éprouvettes de torsion pour évaluer ce que le calcul ne permet pas de traduire. Il apparaît qu'un dommage particulier arrive souvent lors de sollicitations en fatigue sous température élevée: le délaminage, d'où la nécessité de prendre en compte ce dommage dans les calculs et les futurs dimensionnements. Des modèles matériaux d'interface et des éléments finis spéciaux sont développés en vue de calculs éléments finis avec délaminage. Les modèles sont d'abord testés sur des éprouvettes dites DCB puis un calcul de vanne industrielle en matériaux composites est effectué révélant la pertinence qualitative et préventive du modèle de délaminage.

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Tounsi, Patrick. "Méthodologie de la conception thermique des circuits électroniques hybrides et problèmes connexes". Toulouse, INSA, 1992. http://www.theses.fr/1992ISAT0039.

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Nous presentons dans ce memoire des outils theoriques et leur mise en uvre informatique pour permettre le calcul des echauffements transitoires ou statiques dus a un ecoulement tridimensionnel de la chaleur par conduction a travers un empilement multi-couche plan. Ce calcul est destine a la simulation thermique des circuits electroniques presentant cette configuration et particulierement des circuits hybrides de puissance. Une methodologie de conception thermique des composants de haute compacite et des circuits hybrides de puissance est proposee. Celle-ci permet une analyse thermique fine: comportement thermique du substrat; son choix. Puis optimisation du placement des composants. Un banc de mesure des echauffements transitoires par thermometrie infra-rouge a ete monte pour valider les outils de calcul developpes. D'autre part, nous proposons une possibilite d'exporter vers un simulateur electrique les resultats du calcul du comportement thermique sous forme de reseaux rc pour effectuer une simulation electro-thermique

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Azzi, Victor y Victor Azzi. ""Sensor-in-fibre" optical probes for molecular sensing in the gastrointestinal tract of murine models". Master's thesis, Université Laval, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.11794/37631.

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L’obésité et les maladies cardiométaboliques sont des problèmes de santé publique dans les populations nordiques du Canada ainsi qu’à travers le monde. Il est actuellement proposé que l’augmentation de ces désordres est en partie causée par divers facteurs environnementaux qui génèrent des changements importants du microbiote intestinal. Cette communauté microbienne qui peuple notre tractus gastrointestinal joue un rôle clé dans le métabolisme de nutriments, mais peut aussi avoir des effets néfastes lorsque son équilibre avec l’hôte est perturbé. Cette compréhension a mis en évidence le manque d’outils prédictifs permettant un diagnostic rapide et efficace dans le domaine biomédical. L’analyse actuelle du microbiote est réalisée à posteriori au niveau des selles, ce qui requiert du personnel hautement qualifié de même que des procédures longues et dispendieuses. L’objectif de ce projet est de concevoir un capteur optique qui, une fois implanté dans l’intestin, permettra de détecter en temps réel des biomarqueurs clés produit par le microbiome intestinal. Dans le cadre d’une preuve de concept, une architecture fibrée simple permettant de mesurer quantitativement des variations de pH est démontrée. Contrairement aux capteurs fibrés traditionnels, la sonde optique de ce projet exploite l’onde évanescente générée sur la périphérie de l’interface pour exciter des nanomatériaux greffés dont les propriétés de fluorescence varient selon leur environnement chimique. Les mesures sont possibles grâce à un système optique mobile contrôlé par un logiciel convivial qui permet à un utilisateur nonexpert d’utiliser l’appareil. Les résultats confirment qu’avec un étalonnage préalable il est possible avec cette sonde modèle de prendre des mesures quantitatives du pH en temps réel in vitro. Les expériences préliminaires suggèrent que la sonde permet aussi de mesurer le pH en temps réel dans l’intestin in vivo.
L’obésité et les maladies cardiométaboliques sont des problèmes de santé publique dans les populations nordiques du Canada ainsi qu’à travers le monde. Il est actuellement proposé que l’augmentation de ces désordres est en partie causée par divers facteurs environnementaux qui génèrent des changements importants du microbiote intestinal. Cette communauté microbienne qui peuple notre tractus gastrointestinal joue un rôle clé dans le métabolisme de nutriments, mais peut aussi avoir des effets néfastes lorsque son équilibre avec l’hôte est perturbé. Cette compréhension a mis en évidence le manque d’outils prédictifs permettant un diagnostic rapide et efficace dans le domaine biomédical. L’analyse actuelle du microbiote est réalisée à posteriori au niveau des selles, ce qui requiert du personnel hautement qualifié de même que des procédures longues et dispendieuses. L’objectif de ce projet est de concevoir un capteur optique qui, une fois implanté dans l’intestin, permettra de détecter en temps réel des biomarqueurs clés produit par le microbiome intestinal. Dans le cadre d’une preuve de concept, une architecture fibrée simple permettant de mesurer quantitativement des variations de pH est démontrée. Contrairement aux capteurs fibrés traditionnels, la sonde optique de ce projet exploite l’onde évanescente générée sur la périphérie de l’interface pour exciter des nanomatériaux greffés dont les propriétés de fluorescence varient selon leur environnement chimique. Les mesures sont possibles grâce à un système optique mobile contrôlé par un logiciel convivial qui permet à un utilisateur nonexpert d’utiliser l’appareil. Les résultats confirment qu’avec un étalonnage préalable il est possible avec cette sonde modèle de prendre des mesures quantitatives du pH en temps réel in vitro. Les expériences préliminaires suggèrent que la sonde permet aussi de mesurer le pH en temps réel dans l’intestin in vivo.
Obesity and cardiometabolic diseases (CMD) are major public health issues among Canada’s northern population and throughout the world. It is believed that the exponential rise in CMD incidence is due to numerous environmental factors, which are driving important changes in the gut microbiome. This microbial community which populates our intestinal tract plays a key role in nutrient and energy metabolism, but can also drive pathogenic mechanisms when its interaction with the host is disrupted. This understanding has highlighted the lack of predictive tools and biomarkers for rapid and efficient diagnostic of various diseases within the medical field. Current analysis of the gut microbiota is mostly based on sequencing technologies to determine microbial composition and gene expression, while functional analyses are limited to surrogate markers of microbial activities through stool metabolites. The goal of this study is to develop a “Sensor-in-Fibre” probe with the capacity to detect key microbiome-derived molecules relevant to CMD pathogenesis in real time in vivo. The optical probe takes advantage of evanescent fields generated on its peripheral interface to excite species-selective surface-grafted sensing nanomaterials that have varying fluorescent properties based on the target molecules present in the surrounding environment. As a model system, FITC functionalized with (3-aminopropyl)triethoxysilane was grafted on the periphery of an optical fiber, leading to qualitative pH measurements revealed through fluorescence emission qualities. These measurements are possible due to the use of a mobile signal collection apparatus in conjunction with custom software made to enable a non-expert technician to use it. The experimental results demonstrate that, with the appropriate preparation, it is possible to quantitatively measure pH with this probe structure in vitro and preliminary studies suggest that the probe is also capable of measuring pH in vivo in real time.
Obesity and cardiometabolic diseases (CMD) are major public health issues among Canada’s northern population and throughout the world. It is believed that the exponential rise in CMD incidence is due to numerous environmental factors, which are driving important changes in the gut microbiome. This microbial community which populates our intestinal tract plays a key role in nutrient and energy metabolism, but can also drive pathogenic mechanisms when its interaction with the host is disrupted. This understanding has highlighted the lack of predictive tools and biomarkers for rapid and efficient diagnostic of various diseases within the medical field. Current analysis of the gut microbiota is mostly based on sequencing technologies to determine microbial composition and gene expression, while functional analyses are limited to surrogate markers of microbial activities through stool metabolites. The goal of this study is to develop a “Sensor-in-Fibre” probe with the capacity to detect key microbiome-derived molecules relevant to CMD pathogenesis in real time in vivo. The optical probe takes advantage of evanescent fields generated on its peripheral interface to excite species-selective surface-grafted sensing nanomaterials that have varying fluorescent properties based on the target molecules present in the surrounding environment. As a model system, FITC functionalized with (3-aminopropyl)triethoxysilane was grafted on the periphery of an optical fiber, leading to qualitative pH measurements revealed through fluorescence emission qualities. These measurements are possible due to the use of a mobile signal collection apparatus in conjunction with custom software made to enable a non-expert technician to use it. The experimental results demonstrate that, with the appropriate preparation, it is possible to quantitatively measure pH with this probe structure in vitro and preliminary studies suggest that the probe is also capable of measuring pH in vivo in real time.
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Peyrol, Eric. "Gestion d'un atelier de fabrication de composants électroniques". Toulouse, INPT, 1992. http://www.theses.fr/1992INPT001G.

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Resumen

Cette etude est issue d'une premiere convention entre le laboratoire de genie chimique (ura cnrs 192) de l'ecole superieure de genie chimique et la societe motorola toulouse. L'auteur presente un programme de simulation d'un atelier de fabrication de composants electroniques, tenant compte des contraintes inherentes aux produits, aux operateurs et enfin aux equipements. Des etudes bibliographiques recentes ont permis de constater l'interet croissant porte a la gestion de production d'ateliers discontinus et en particulier au probleme d'ordonnancement qui reste le point le plus delicat a apprehender pour la conduite efficace de tels ateliers. Une approche rigoureuse fondee sur la programmation mathematique devenant prohibitive, nous avons retenu une procedure de simulation a evenements discrets. Le probleme du lancement des produits dans l'atelier, qui est une des fonctions essentielles de tout systeme, a ete resolu en utilisant et en adaptant la methode d'optimisation du recuit simule. L'efficacite et les performances du logiciel resultant sont illustrees au travers d'exemples academique et industriel

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Standarovski, Denis. "Contribution à la conception de circuits intégrés analogiques en technologie CMOS basse tension pour application aux instruments d'observation de la Terre". Phd thesis, Toulouse, INPT, 2005. http://oatao.univ-toulouse.fr/7450/1/standarovski.pdf.

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Resumen

Le présent mémoire de thèse s'inscrit dans la problématique d'intégration de chaînes pour traitement du signal vidéo issu d'un capteur CCD dédiées aux instruments d'observation de la Terre. La solution présentée à travers cette étude consiste à concevoir des circuits intégrés spécifiques (ASIC) analogiques avec des technologies CMOS sub-microniques basse-tension, principalement développées pour les circuits numériques complexes. Dans une première partie, nous présentons le contexte de l'étude en abordant l'environnement spatial et ses rayonnements inhérents. Nous précisons ensuite l'architecture des chaînes vidéo des instruments d'observation de la Terre mis en œuvre dans les différents satellites issus de la famille SPOT développés par le CNES. Une étude approfondie est ensuite consacrée au circuit échantillonneur-bloqueur (E/B) car cette fonction est limitante des performances des chaînes de traitement analogique du signal vidéo CCD. La réponse transitoire du commutateur analogique dans les circuits d'échantillonnage est à l'origine d'une erreur prédominante qui introduit une non-linéarité dans la caractéristique de transfert de la chaîne vidéo en raison des phénomènes d'injection de charges lors des commutations. Nous démontrons que cette erreur est minimisée par le choix de certaines architectures d'E/B rapides et symétriques utilisant l'effet Miller. Nous mettons en évidence la limitation dynamique des structures en boucle fermée (marge de phase réduite) et nous proposons une structure intéressante en termes de performances et pouvant répondre aux besoins d'une instrumentation rapide et précise. Les résolutions visées pour notre instrumentation (12-bits, 10-20Mechs/s) nous amènent alors à maximiser la dynamique des signaux utiles, ce qui nous conduit à la conception de circuits rail-to-rail en entrée et sortie. Pour concevoir ces circuits, nous analysons les cellules élémentaires CMOS basse-tension (3.3V), telles que les miroirs de courants à grande excursion, les circuits cascodes améliorés, les sources communes classe AB ainsi que les dispositifs de contrôle de mode commun. A partir des caractéristiques de ces cellules, nous proposons une méthodologie pour le calcul analytique des transferts en boucle ouverte d'amplificateurs opérationnels large bande et de circuits transconductance. De ces études, nous démontrerons la faisabilité de la chaîne vidéo à travers la réalisation de deux ASICs analogiques. Un premier démonstrateur en technologie CMOS 0.6µm intègre un amplificateur opérationnel symétrique large-bande rail-to-rail ainsi qu'un circuit E/B asymétrique. Une contribution aux besoins d'une instrumentation spatiale rapide, précise et totalement différentielle est développée dans une technologie BiCMOS 0.35µm à travers un circuit E/B symétrique et son étage d'entrée en prenant en compte les méthodes de durcissement aux radiations par layout.

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Boivin, Jonathan. "Conception et caractérisation d'un dosimètre à fibre scintillante pour des applications en imagerie diagnostique et interventionnelle". Doctoral thesis, Université Laval, 2016. http://hdl.handle.net/20.500.11794/26905.

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Resumen

Cette thèse a pour sujet le développement d’un détecteur à fibre scintillante plastique pour la dosimétrie des faisceaux de photons de basses énergies. L’objectif principal du projet consiste à concevoir et caractériser cet instrument en vue de mesurer la dose de radiation reçue au cours des examens d’imagerie diagnostique et interventionnelle. La première section est consacrée à la conception de six différents systèmes et à l’évaluation de leur performance lorsqu’ils sont exposés à des rayonnements de hautes et basses énergies. Tous les systèmes évalués présentaient un écart type relatif (RSD) de moins de 5 % lorsqu’ils étaient exposés à des débits de dose de plus de 3 mGy/s. Cette approche systématique a permis de déterminer que le tube photomultiplicateur répondait le mieux aux conditions d’exposition propres à la radiologie. Ce dernier présentait une RSD de moins de 1 % lorsque le débit de dose était inférieur à 0.10 mGy/s. L’étude des résultats permis également de suggérer quelques recommandations dans le choix d’un système en fonction de l’application recherchée. La seconde partie concerne l’application de ce détecteur à la radiologie interventionnelle en procédant à des mesures de dose à la surface d’un fantôme anthropomorphique. Ainsi, plusieurs situations cliniques ont été reproduites afin d’observer la précision et la fiabilité du détecteur. Ce dernier conserva une RSD inférieure à 2 % lorsque le débit de dose était supérieur à 3 mGy/min et d’environ 10 % au débit le plus faible (0.25 mGy/min). Les mesures sur fantôme montrèrent une différence de moins de 4 % entre les mesures du détecteur et celles d’une chambre d’ionisation lors du déplacement de la table ou du bras de l’appareil de fluoroscopie. Par ailleurs, cette différence est demeurée sous les 2 % lors des mesures de débit de dose en profondeur. Le dernier sujet de cette thèse porta sur les fondements physiques de la scintillation dans les scintillateurs plastiques. Les différents facteurs influençant l’émission lumineuse ont été analysés afin d’identifier leur contribution respective. Ainsi, la réponse du détecteur augmente de près d’un facteur 4 entre un faisceau de 20 kVp et 250 kVp. De ce signal, la contribution de la fluorescence produite dans la fibre claire était inférieure à 0.5 % lorsque les fibres étaient exposées sur 10 cm par des faisceaux de 20 à 250 kVp. Le phénomène d’extinction de la fluorescence par ionisation a également été étudié. Ainsi, l’atténuation du signal variait en fonction de l’énergie du faisceau et atteignit environ 20 % pour un faisceau de 20 kVp. En conclusion, cette étude suggère que les détecteurs à fibres scintillantes peuvent mesurer avec précision la dose de radiation reçue en imagerie diagnostique et interventionnelle, mais une calibration rigoureuse s’avère essentielle.
This thesis deals with the development of a plastic scintillation detector for low energy photon eams. The main goal of the project consists in the design and characterization of this tool in the aim of measuring the radiation dose involved during diagnostic and interventional radiology examinations. The first section is devoted to the design of six different systems and to their performance evaluation when they are exposed to high and low energy radiation. For all photodetectors, the relative standard deviation (RSD) was less than 5% for dose rates higher than 3 mGy/s. This systematic approach identified the photomultiplier tube as the most appropriate photodetector for radiology specific beam qualities. Indeed, its RSD was less than 1% when the dose rate was below 0.10 mGy/s. The result analysis allowed the suggestion of some guidelines for the selection of an appropriate detector for a specific application. The second part was about this detector application to interventional radiology procedures by performing dose measurements at an anthropomorphic phantom surface. Several clinically relevant setups were reproduced to observe the detector’s accuracy and reliability. The RSD remained under 2% when the dose rate was more than 3 mGy/min and about 10% at the lowest dose rate (0.25 mGy/min). Phantom measurements showed a dose rate difference between the detector and the ion chamber of less than 4% when moving the table’s height or rotating the fluoroscope gantry. Moreover, this difference was below 2% for depth dose rate measurements. The last subject of this thesis was about the fundamental physics of scintillation within the plastic scintillators. The factors affecting the light emission were analyzed in order to identify their respective contribution. The detector’s response increased by a factor of about 4 when the tube potential varied between 20 kVp and 250 kVp. The clear optical response was below 0.5%of the scintillator’s light when the fibers were exposed on 10 cm-long by these beam qualities. he ionization quenching phenomenon was also investigated. The signal attenuation varied with the beam energy and reached about 20% for a 20 kVp beam quality. In conclusion, this study suggests that the plastic scintillation detectors can accurately measure the radiation dose involved in diagnostic and interventional radiology, but a rigorous calibration is essential.

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Vu, Dinh-Son. "Synthèse sur la conception, commande et planification de trajectoire d'une interface de locomotion pour la réadaptation de la marche". Doctoral thesis, Université Laval, 2017. http://hdl.handle.net/20.500.11794/27756.

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Resumen

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdorales, 2016-2017
Cette thèse synthétise la conception d'une plateforme de marche destinée à la réadaptation des membres inférieurs pour le mouvement de la marche. L'automatisation du travail des thérapeutes, la réduction de leur charge de travail et la diversification des exercices pour les patients est un atout par rapport aux outils existants sur le marché tels que les tapis roulants ou les allées instrumentées pour la réadaptation. La conception d'une interface de locomotion pour la simulation de la marche présente des défis en terme de performance et de stabilité du mécanisme, de même que pour assurer la sécurité de l'utilisateur. L'équilibre de l'utilisateur doit être préservé grâce à une interaction humain-robot souple durant la phase d'élancement du pied et une sensation de rigidité lors de la phase d'appui. Dans un premier temps, la thèse présente le mouvement de la marche humaine pour trois types de milieux, c'est-à-dire la marche au sol, la marche d'escalier ascendante et la marche d'escalier descendante. Entre autres, le chapitre 1 cible les points essentiels de la cinématique et de la dynamique des membres inférieurs afin d'établir les exigences physiques pour la conception de la plateforme de marche. Le chapitre 2 introduit l'architecture mécanique de l'interface de locomotion basé sur deux systèmes indépendants de courroies déplaçant les deux effecteurs dans les translations horizontale et verticale, correspondant au plan sagittal dans lequel la majeure partie du mouvement de marche s'effectue. L'architecture du routage de courroies découple les degrés de liberté et simplifie ainsi la commande de la plateforme en séparant chaque degré de liberté en système indépendant. Cette architecture augmente également le rendement des efforts articulaires transmis aux effecteurs comparativement à un système dont les degrés de liberté sont co-dépendants. La thèse introduit ensuite la commande mise en place pour l'interaction entre le mécanisme et l'opérateur. Les exigences cinématiques et dynamiques diffèrent selon la phase d'élancement et la phase d'appui de la marche. Ainsi, le chapitre 3 présente la stratégie mise en place dans la direction horizontale pour minimiser les forces d'interaction entre l'utilisateur et l'effecteur. La commande en force permet, dans un premier temps, de diminuer l'inertie apparente de l'effecteur ressentie par l'utilisateur. Par la suite, un mécanisme passif à câbles est utilisé en tant qu'interface pour réduire davantage l'impédance ressentie du système. Le chapitre 4, quant à lui, décrit la stratégie mise en place pour gérer la phase d'appui de la marche afin de générer la contrainte rigide nécessaire à la simulation du sol virtuel. Le chapitre introduit la commande pour générer la limite virtuelle ainsi que la mise en place du système d'équilibrage statique à ressort à gaz pour diminuer le travail des moteurs et supporter le poids de la personne. Finalement, le chapitre 5 introduit la commande haut niveau pour générer le mouvement infini sur l'interface de locomotion avec un algorithme de recul, ramenant l'utilisateur dans la direction opposée à son mouvement pour générer l'espace nécessaire aux prochaines phases de marche, dans la direction horizontale comme pour le fonctionnement d'un tapis de course et dans la direction verticale, comme pour le fonctionnement d'un escalier mécanique inversé.
This thesis summarizes the design of a locomotion interface for gait rehabilitation. The aim of the mechanism is to alleviate the workload of therapists by automating the repetitive movements involved in the rehabilitation exercises. Moreover, by offering a larger panel of exercises, the locomotion interface should be an asset compared to standard treadmills or rehabilitation walkways. Walking simulation is a challenge in terms of performance, power and safety since the mechanism includes the user in the workspace of the effectors. The balance of the user should be ensured during the swing phase with a reduced human-robot interaction and reliable during the stance phase. First, Chapter 1 describes the walking motion, the stair climbing up and down movement and highlights their main kinematic and dynamic features. Chapter 2 then introduces the architecture of the locomotion interface based on independent belt routings which transmit the movement to two end-effectors that carry the user. Each foot platform has two degrees of freedom (dofs) corresponding to the horizontal and vertical translations in the sagittal plane. Decoupling the dofs simplifies the control of the locomotion interface and increases the efficiency of the torque of the motor sent to the end-effectors compared to systems with co-dependent degrees-of-freedom. Then, the thesis presents the strategies used to supervise the human-robot interaction. The kinematic and dynamic requirements are different during the swing phase and the stance phase of the human gait. Therefore, Chapter 3 introduces the force controllers that lighten the apparent inertia of the mechanism as well as the additional mechanism based on passive cables in order to further alleviate the impedance of the effector. Chapter 4 presents the controller that generates the vertical virtual constraint in order to produce the required reliable floor during the stance phase. The rendering of the virtual environment is improved with the implementation of a static balancing system based on gas springs that alleviates the workload of the motors that handle the weight of the user. Finally, Chapter 5 introduces the cancellation algorithm that generates the infinite environment. Horizontally, the user is brought backward such as on a treadmill. Vertically, the user is moved in the opposite direction of his/her movement such as in a reversed escalator.

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Godjo, Thierry Gorlon. "Développement d'une méthode de conception orientée utilisateurs : cas des équipements agroalimentaires tropicaux". Grenoble INPG, 2007. http://www.theses.fr/2007INPG0029.

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Resumen

Dans les pays d'Afrique de l'Ouest, la conception des équipements agroalimentaires subi souvent une rupture de l'intégration de l'utilisateur qui n'est consulté qu'au début lors de l'analyse du besoin et à la fin du processus lors des essais en conditions réelles du prototype. Pendant toute la période intermédiaire, les concepteurs travaillent seuls, avec des risques de se substituer aux utilisateurs au moment des prises de décision. Pour favoriser lïntégration de l'utilisateur tout au long du processus de conception, nous proposons un nouvel outil pemlettant une meiIleure compréhension du procédé traditionnel et des attentes des utilisateurs (le DCF) et un cadre méthodologique: la Méthode COSU. Au cœur de la méthode COSU se trouvent quatre scénarios qui sont des objets qui servent d'interface avec les utilisateurs
Ln West Africa countries, the design of food-processing equipment requires better user integration throughout each phase of the design process. Usually, there is often a break in user integration, with users only being consulted at the launching of the project during the need analysis phase and then at the end during prototype testing in real conditions. During the interim period, the design team works alone, with the significant risk of taking decisions in place of the users. To promote better user integration, the whole design process, we propose a new tool to provide better understanding of the conventional process and therefore the need, and a methodological framework: COSU Method. COSU method comprises four scenarios which are objects and are used as interface with the users

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Flecheux, Cédric. "Développement d'un carottier pour la caractérisation in situ du pergélisol". Master's thesis, Université Laval, 2015. http://hdl.handle.net/20.500.11794/25776.

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En milieu pergélisolé, les modifications environnementales telles que la construction d’infrastructures et les changements climatiques ont des répercussions sur le régime thermique du sol et peuvent entraîner une fonte inhabituelle du pergélisol, provoquant une dégradation de ses propriétés mécaniques. La connaissance des caractéristiques du pergélisol est donc primordiale pour faire les bons choix lors des projets de construction. L’objectif de ce projet est de faciliter l’exécution des campagnes d’évaluation du tassement de fonte des sols gelés, en développant un outil de forage capable de réaliser ces essais in situ. Un prototype dont l’apparence est celle d’un carottier avec tarière double a été construit. Des tests en laboratoire ont été réalisés dans des barils de glace pure et de pergélisol synthétique. La capacité de carottage ainsi que la fiabilité des essais de tassement de fonte pour différents types de sols, fins et plus grossiers, ont été évaluées.
In permafrost areas, environmental changes such as infrastructure building and climate change have effects on the thermal regime of soil and can prompt unusual permafrost melt. As a consequence, this will lead to degradation of the mechanical properties of the soil. Thus, good knowledge about permafrost characteristics is essential to make right decisions during building projects. The goal of this project is to facilitate the execution of campaigns related to thaw settlement assessment of frozen soils. This can be achieved by developing a drilling tool that is able to carry out these in situ tests. A prototype was built. From the outside, the invention looks like an ice coring auger. Laboratory tests were made in pure ice and synthetic permafrost barrels. The coring ability and the reliability of the thaw settlement tests were appreciated for different kind of soils, fine and coarser.

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Coillot, Christophe. "Méthode de conception de composants magnétiques à noyaux pour l'électronique de puissance". Montpellier 2, 1999. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01165163.

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Ce travail de these presente une nouvelle methode de conception des composants magnetiques pour l'electronique de puissance. Celle-ci s'articule autour de la modelisation electromagnetique d'une inductance a noyau torique multicouches qui integre un calcul de la resistance des conducteurs en alternatif, une modelisation du comportement du noyau a partir des donnees constructeur et une modelisation thermique. La modelisation thermique est abordee sur un plan analytique mais egalement a l'aide d'un outil de calcul des sources de chaleur. Cet outil, issu de la thermomecanique, permet de calculer les sources de chaleur localement dans un materiau a partir de releves de temperature dynamique. Une premiere transposition a un bobinage seul montre l'interet d'inclure a une modelisation dynamique, la modelisation thermique statique. Une seconde transposition a l'inductance a noyau torique demontre la possibilite d'effectuer une separation des pertes a partir de releves de temperature. Finalement, les equations representatives sont reunies autour de la procedure de dimensionnement qui s'appuie sur l'optimisation mathematique. A cet effet, une revue des algorithmes d'optimisation est menee, et des aspects originaux sont presentes pour formuler le dimensionnement en termes d'optimisation.

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Berra, Paolo. "Conception, construction et essai d'un accélérateur linéaire à protons impulsé à 3 GHz (LIBO) pour la thérapie du cancer". Lyon 1, 2005. http://www.theses.fr/2005LYO10163.

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Dans le courant des dix dernières années, l'utilisation de faisceaux de protons est devenue un outil clinique pour le traitement des tumeurs profondes. LIBO (acronyme anglais pour LInac BOoster) est un accélérateur linéaire à protons (SCL) de prix modéré pour la thérapie du cancer. Il a été conçu par la Fondation TERA (Italie) pour être installé en aval d'un cyclotron à protons existant et, impulsé à une radiofréquence de 3 GHz, incrémenter l'énergie de son faisceau jusqu'aux 200 MeV nécessaires à une pénétration de ~25 cm dans le corps humain. Cette solution permet de transformer des cyclotrons commerciaux, normalement utilisés dans la thérapie du mélanome oculaire, dans la production d'isotopes et en physique nucléaire, en un accélérateur pour la cure des tumeurs profondes. Un module prototype du LIBO a été construit et testé avec succès à puissance RF maximale au CERN puis avec un faisceau de protons à Catane (Italie) auprès du Laboratorio Nazionale del Sud (LNS) de l'INFN, par une collaboration internationale formée par la Fondation TERA, le CERN et les Universités et les Sections INFN de Milan et Naples. Le but du projet à moyen terme concerne le transfert technologique des connaissances acquises dans ce domaine à un consortium de sociétés industrielles en vue d'installer dans des hôpitaux ce nouvel outil médical. La conception, la construction et les essais du module prototype du LIBO sont décrits en détail

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Zhu, Ye. "Modélisation simplifiée et méthodologie d'intégration des faisceaux électriques dans les simulations numériques pour des applications de pré-dimensionnement CEM en avance de phase". Clermont-Ferrand 2, 2007. http://www.theses.fr/2007CLF21789.

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La généralisation de l'électronique dans le monde automobile nécessite la prise en compte des aspects CEM dans le développement des projets véhicules. Afin d'écarter les risques de non respect des exigences CEM au cours de la phase de validation du véhicule, une meilleure implémentation de l'architecture électrique et électronique doit donc être envisagée dès les premières phases de conception du projet. Cette thèse s'inscrit dans ce contexte, et concerne plus particulièrement pré-dimensionnement des faisceaux électriques dans un véhicule, les caractéristiques des équipements d'extrémités étant a priori inconnues. Cette étude consiste dans un premir temps en une analyse des paramètres caractérisant l'architecture des faisceaux de manière intrinsèque, soit indépendamment des circuits de charge. Cette étude a abouti à la définition et à la validation d'une procédure fondée sur des paramètres S généralisés de mode commun. Cette méthodologie innovante a conduit au développement d'un outil informatique adapté au traitement des faisceaux électriques réels. Enfin, une méthode de conversion des paramètres S généralisés de mode commun en paramètres de mode différentiel a été proposée. L'interêt de l'approche développée a notamment été mis en évidence pour des configuration illustrant l'architecture des faisceaux automobiles

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Remy, Laurent. "Mise en place d'une nouvelle méthode de conception orientée DFM". Phd thesis, Université de Provence - Aix-Marseille I, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00524319.

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La première partie du manuscrit présente un état de l'art des différentes visions du DFM au sein du processus de conception industriel. Une nouvelle méthode de conception orientée DFM baptisée le DFM² est définie, se basant principalement sur l'intensification des interactions entre la conception et la fabrication. L'étape de conception de cellules se place au coeur de ces interactions afin d'appliquer les améliorations DFM en amont de la conception du circuit. La suite de l'étude présente des résultats visant à s'affranchir de la variabilité observée lors de la fabrication, concernant des domaines comme la planéité ou la lithographie à la fois pour le FEOL et le BEOL. Une étude statistique sur l'étape de métallisation est ensuite proposée, visant à modéliser l'impact de la géométrie du motif des dispositifs de remplissage métalliques sur les performances électriques des circuits. Les résultats permettent de définir de nouvelles conditions de simulation afin de prendre en compte cet effet dès la conception des cellules. Enfin, un outil d'aide à la conception de cellules (DUTY) est proposé. Son objectif est en premier lieu d'accompagner les concepteurs dans la mise en place du DFM² en leur proposant des améliorations DFM basées principalement sur les résultats obtenus précédemment. De plus, son but à long terme est de corréler les modifications DFM réalisées avec les améliorations de rendement attendues.

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Remy, Laurent. "Mise en place d'une nouvelle méthode de conception orientée DFM". Phd thesis, Aix-Marseille 1, 2010. https://theses.hal.science/tel-00524319.

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Resumen

La première partie de manuscrit présente un état de l’art des différentes visions du DFM au sein du processus de conception industriel. Une nouvelle méthode de conception orientée DFM baptisée le DFM² est définie, se basant principalement sur l’intensification des interactions entre la conception et la fabrication. L’étape de conception de cellules se place au coeur de ces interactions afin d’appliquer les améliorations DFM en amont de la conception du circuit. La suite de l’étude présente des résultats visant à s’affranchir de la variabilité observée lors de la fabrication, concernant des domaines comme la planéité ou la lithographie à la fois pour le FEOL et le BEOL. Une étude statistique sur l’étape de métallisation est ensuite proposée, visant à modéliser l’impact de la géométrie du motif des dispositifs de remplissage métalliques sur les performances électriques des circuits. Les résultats permettent de définir de nouvelles conditions de simulation afin de prendre en compte cet effet dès la conception des cellules. Enfin, un outil d’aide à la conception de cellules (DUTY) est proposé. Son objectif est en premier lieu d’accompagner les concepteurs dans la mise en place du DFM² en leur proposant des améliorations DFM basées principalement sur les résultats obtenus précédemment. De plus, son but à long terme est de corréler les modifications DFM réalisées avec les améliorations de rendement attendues
The first part of this thesis presents a state of the art of different DFM approaches in the industrial production flow. A new DFM design methodology is defined. It is called DFM², and it is mainly based on the intensification of interactions between design and process. The cell design is the center of these interactions in order to apply DFM optimizations before the circuit conception. The following of the study presents results about the decrease of the design dependence versus process variations in many domains, such as planarity or lithography for both FEOL and BEOL. A statistical study about the metallization step is then proposed, in order to model the impact of metal filling patterns on electrical performances of circuits. The results obtained allow defining new simulations corners in order to take into account this effect at the cell design step. Finally, an aided-cell design tool (DUTY) is proposed. Its goal is to help designers to adopt DFM² methodology by proposing DFM optimizations, mainly based on previous obtained results. Furthermore, the goal of DUTY is to correlate DFM modifications with yield optimization

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Schneider, Henri. "Conception, étude et réalisation d'un simulateur analogique temps réel en vue de l'application au diagnostic et à l'estimation des variables des systèmes électrotechniques". Toulouse, INPT, 1995. http://www.theses.fr/1995INPT006H.

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La surveillance et le diagnostic des entrainements a vitesse variable de forte puissance constituent actuellement deux problemes pour le concepteur confronte a une complexite croissante des systemes. Dans ce domaine, l'utilisation d'un simulateur analogique comme modele temps reel, permet d'envisager des solutions interessantes, inspirees des theories de la redondance analytique. L'etude presentee ici s'attache a la resolution des problemes specifiques poses par une simulation temps reel des elements constitutifs d'un systeme electrotechnique (filtres, convertisseurs, machines, charges). La recherche de performances accrues en terme de rapidite de calcul, encombrement et convivialite debouche naturellement sur l'etude de circuits integres specifiques (asic). Les premiers resultats font apparaitre des perspectives des plus motivantes. Le simulateur mis au point au cours de ces recherches se presente sous forme d'une maquette pouvant etre associee a un calculateur numerique et offrant ainsi une grande souplesse d'utilisation. Les proprietes de ce simulateur ainsi que les performances obtenues presentent de nouvelles solutions aux problemes d'estimation des parametres caches, a la mesure de variables inaccessibles ou encore a la gestion des marches degradees d'un systeme

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Poursaman, Samaneh. "Development of a drag probe for instantaneous velocity measurement of molten aluminium in electrolysis cell". Master's thesis, Université Laval, 2021. http://hdl.handle.net/20.500.11794/67957.

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Resumen

Le développement d'une sonde de traînée pour la mesure instantanée de la vitesse de l'aluminium en fusion dans une cellule d'électrolyse est l'objectif principal de ce projet de maitrise. L'effet de l'hydrodynamique des fluides sur l'efficacité énergétique d'une cuve d'électrolyse a incité les chercheurs à étudier ce phénomène par le biais de simulations numériques depuis plusieurs décennies. Cependant, il existe peu de données expérimentales disponibles pour valider les profils de vitesse obtenus à partir de ces simulations numériques. Une revue de la littérature sur les méthodes possibles de mesure de la vitesse dans une cellule d'électrolyse en aluminium a été réalisée. Cependant, la plupart des méthodes suggérées dans la littérature ne permettent pas de résoudre les problèmes de vélocimétrie à l'intérieur de la cellule d'électrolyse. La force du champ magnétique généré par le passage d’un fort courant dans les cuves d’électrolyse affecterait fortement les instruments électroniques. Une température élevée de l’aluminium allant jusqu'à 960°C est la raison pour laquelle de nombreuses techniques suggérées sont écartées. En outre, un environnement agressif de la cuve limite le choix des matériaux pour les méthodes avec des pièces immergées dans la cellule. Compte tenu de ces difficultés, une nouvelle tentative est entreprise pour mesurer la vitesse de l'aluminium en fusion avec une sonde de traînée inspirée par un dispositif éprouvé initialement utilisé pour la mesure de la vitesse du vent. Ce nouveau dispositif est conçu pour minimiser les effets de vortex, pour augmenter le coefficient de traînée et pour être applicable dans les cuves d’électrolyse. Ce document présente la sonde adaptée à la cuve d'électrolyse, son procédé de calibration et de validation dans un canal d'eau à température ambiante et les résultats obtenus en cuve d'électrolyse. Enfin, une conclusion sur les résultats obtenus et une suggestion de travaux futurs possibles est fournie
The development of a drag probe for instantaneous velocity measurement of molten aluminium in an electrolysis cell is performed in this master project. Because of the strong effects of flow hydrodynamics on energy efficiency of electrolysis cell, researchers studied this phenomenon through numerical simulations for decades. However, there is little experimental data to validate velocity profiles obtained from these numerical simulations. A literature review over possible methods for velocity measurement in aluminium electrolysis cell has been done. However, the challenges of velocimetry inside the electrolysis cell are beyond capabilities of most of methods suggested in literature. The high magnitude of the magnetic field from the passage of high DC current through the process would strongly affect electronic instruments. The high temperature of molten aluminium (up to 960°C) is reason to discard many suggested techniques. Besides, the aggressive environment of reduction cell limits the choice of materials for measurement methods with parts immersing inside the cell. Considering all those difficulties, a new attempt is undertaken to measure molten aluminium velocity with a drag probe inspired from a proven device first used for wind velocity measurement. The new device is designed to minimize vortex shedding, to increase the drag coefficient and to be applicable in the harsh environment of aluminium reduction cell. This document presents the probe developed for the electrolysis cell, its calibration in a water channel at room temperature, and the velocity results obtained within electrolysis cell.

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Fortin, Pier-Luc. "Combinaison incohérente de faisceaux pour les systèmes laser multi-kilowatt". Master's thesis, Université Laval, 2016. http://hdl.handle.net/20.500.11794/27802.

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Tableau d'honneur de la FÉSP
Les travaux présentés dans ce mémoire portent sur le développement de combinateurs de signal permettant de réaliser la combinaison incohérente de lasers à fibre monomodes de haute puissance. L'objectif principal est de comprendre l'influence des différents paramètres de conception d'un combinateur sur le facteur de qualité de faisceau obtenu à sa sortie. D'abord, une première section aborde la propagation des faisceaux laser en espace libre. On y présente comment calculer le facteur de qualité de faisceau en fonction d'un profil de champ électrique donné. Une seconde section s'attarde ensuite aux fibres optiques et introduit les principales notions nécessaires à la compréhension de ces travaux. Une troisième section porte sur l'utilisation de fibres optiques effilées en tant qu'adaptateurs modaux. On y expose comment faire varier les propriétés des modes en utilisant des composants effilés. L'analyse théorique des combinateurs de signal est ensuite effectuée. Des simulations numériques sont réalisées afin de déterminer l'influence des principaux paramètres de conception sur la qualité de faisceau obtenue en sortie d'un combinateur. Le facteur de rétrécissement des fibres optiques, la longueur de la zone de rétrécissement et les propriétés de la fibre multimode utilisée sont analysés en détail. La valeur optimale de chacun de ces paramètres est déterminée pour le cas où 7 fibres de type (15-125-0.10) sont utilisées pour former le combinateur. Il est démontré que la limite théorique de qualité de faisceau d'une telle configuration est de M2 = 2:8. Une dernière section porte sur la fabrication de combinateurs de signal en laboratoire. Une série de combinateurs à 7 fibres d'entrée dont le facteur de qualité de faisceau moyen est de M2 = 3:95 a été fabriquée. Ces combinateurs sont caractérisés par des pertes d'insertion situées entre 0.9% et 1.3 % et leurs propriétés thermiques démontrent qu'ils pourraient être utilisés pour combiner une puissance totale de 6 kW.

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Iosif, Vadim. "Conception et mise au point des bobines inorganiques pour des actionneurs électriques capables de travailler aux températures extrêmes". Thesis, Artois, 2016. http://www.theses.fr/2016ARTO0205/document.

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Le point faible des machines électriques est le Système d’isolation Electrique (SIE) de leurs bobinages. Les meilleures solutions actuelles sont basées sur des polymères, elles assurent des durées de vie supérieures à 20000h lorsque la température au point le plus chaud du bobinage ne dépasse pas 240°C. Par conséquent, la nature organique du SIE des machines électriques constitue un verrou technologique pour accéder aux températures plus élevées très demandées dans l’aéronautique, pour fabriquer les générateurs électriques plus puissants proches réacteurs des avions par exemple. Les travaux de recherche présentés ont pour but d'étudier le possibilité de construire les bobinages des machines électriques hautes température (HT°) avec des isolants inorganiques qui permettent de travailler durablement à 500°C. Les conséquences du saut technologique important vers les températures élevé sont analysées en détail notamment sur les aspects magnétiques provoqués par la présence d'une barrière de diffusion en Nickel ajoutée au fil de cuivre pour éviter son oxydation aux températures élevées. La première partie de la thèse est consacrée à la mise au point d'un système d'isolation électrique totalement inorganique qui permet de lever le verrou technologique lié à la présence de polymères dans les SIE classiques. La seconde partie est consacrée à l'étude des distributions de la tension entre les spires du bobinage HT° lors que la machine est alimentée par un convertisseur électronique moderne de l'aéronautique qui impose des fronts de tension très raides
The weak point of electrical machines is the Electrical Insulation System (EIS) of their windings. The best current solutions are based on polymers, they provide lifetimes over 20000h when the temperature at the hottest point of the windings does not exceed 240° C. Consequently, the organic nature of the electric machines EIS represents a technological lock for operating at higher temperatures that have many applications in aeronautics, for designing larger electric generators located near the propulsion turbines of airplanes for instance. The main goal of the research works presented consist in studying the possibility of building the windings of high-temperature electrical machines (HT°) with inorganic EIS which make it possible to work durably at 500°C. The consequences of this technological leap towards high temperatures are analyzed in detail. A large part is devoted to magnetic aspects caused by the presence of a diffusion barrier made of nickel added to the copper wire to avoid oxidation at high temperatures.The first part of the thesis is devoted to the development of a fully inorganic electrical isolation system, which allows to overcome the technological lock due to the presence of polymers in conventional solutions. The second part is devoted to the study of the voltage distribution between the turns of the HT° coil when the machine is powered by a modern electronic converter od aeronautics that imposes very steep voltage fronts

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Margueron, Xavier. "Élaboration sans prototypage du circuit équivalent de transformateurs de type planar". Université Joseph Fourier (Grenoble), 2006. http://www.theses.fr/2006GRE10168.

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La technologie planar est très intéressante pour les transformateurs utilisés dans les équipements aéronautiques car elle mène à des composants minces et utilisables dans des espaces confinés. Malheureusement, le dimensionnement des transformateurs de ce type, lorsqu'ils fonctionnent au-delà de 100 kHz, est un travail aléatoire car les règles et les outils de conception ne sont pas les mêmes que pour un transformateur bobiné classique. Au long de ce mémoire, on apprend à représenter ces composants par un circuit équivalent et à identifier ce circuit équivalent par des mesures d'impédances. Compte tenu du grand nombre de paramètres ajustables, l'optimisation d'un tel transformateur serait compromise s'il fallait compter sur des simulations à éléments finis pour déduire les éléments du circuit équivalent. C'est pourquoi nous essayons de déduire, par des moyens analytiques, les éléments de ce circuit en partant des caractéristiques physiques et géométriques du composant. Le but est atteint pour tous les éléments du transformateur de fuites obtenus à l'aide d'un calcul original exploitant les formules de la méthode PEEC. Nous étudions ensuite les problèmes posés par la mise en parallèle de spires, inévitable lorsqu'on veut faire circuler des centaines d'Ampères. Une approche analytique simple s'avère alors très efficace et, grâce à elle, la meilleure disposition des spires peut être recherchée à l'aide d'un logiciel de simulation de circuits de type PSpice. Enfin, diverses solutions sont envisagées et testées par simulation fem pour réduire les pertes par courants induits dans les transformateurs et dans les conducteurs méplats. Le développement multipolaire du champ magnétique est largement mis à contribution pour mener ces études
Planar technology is very interesting for transformer used in aeronautical equipment because components are very thin so they can be used into small space. Unfortunately, dimensioning such transformers, when they work at frequencies upper than 100 KHz, is a difficult work because rules and tools conception are not the same as in standard winding transformers. In this thesis, transformers are represented by equivalent circuits and they are identified by impedance measurements. Due to the high number of circuit parameters, optimization of such component will be compromised if parameters computations were based on fem simulations. That is why we have focused this work on analytical computation. The goal is to deduce equivalent circuit parameters with analytical calculation based on physic and geometric caracterisitics. For example, each element of the static leakeage transformer can be deduced using PEEC formulas. Then, problems due to parallel windings, which always appear when transformer current are close to hundred Amperes, are studied. A simple analytical calculation based on one dimensional propagation enable to realize equivalent circuit and Pspice simulations in order to find quickly the best arrangement of windings conductors. In the last part, copper losses in transformers and also in rectangular conductors are studied. Solutions are tested by fem simulations in order to reduce eddy current losses. Multipolar development is finally used for optimizing these losses

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Rocheleau, Simon-Guy. "Petit robot marcheur : plateforme tout-terrain (PROMPT)". Thesis, Université Laval, 2010. http://www.theses.ulaval.ca/2010/26968/26968.pdf.

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Bégin-Drolet, André. "Développement d'un anémomètre anti-glace chauffant pour le domaine de l'énergie éolienne". Thesis, Université Laval, 2012. http://www.theses.ulaval.ca/2012/29593/29593.pdf.

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Treglia, Robert. "Système automatique de caractérisation paramétrique de composants semiconducteurs". Aix-Marseille 3, 1989. http://www.theses.fr/1989AIX30065.

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Etude et realisation d'un systeme automatique de caracterisation de puces test destinees a controler les diverses etapes de fabrication des plaquettes de circuits integres. Ce systeme est pilote par un microordinateur a l'aide de logiciels qui permettent de determiner la distribution (cartographies) et les statistiques (histogrammes, camemberts) des grandeurs fondamentales (epaisseur d'oxyde, tension de seuil; tension de bandes plantes, dopage, tension de seuil, tension de bandes plates, dopage, mobilite, duree de vie, vitesse de generation interfaciale qui interviennent dans les composants electroniques constituant les circuits integres. Ce travail a necessite l'etude et la realisation de cartes electroniques d'interface microordinateur/station sous pointes, et de logiciels permettant d'acquerir les mesures, de les traiter, de sauvegarder les grandeurs fondamentales et de respecter les resultats sous forme de cartographies, d'histogrammes ou de camemberts

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Esteban, Rojas Ricardo Mauricio. "Validation industrielle de la mesure du différentiel d'eau dans une colonne de flottation". Thesis, Université Laval, 2011. http://www.theses.ulaval.ca/2011/28455/28455.pdf.

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Coulaud, Maxime. "Conception d'un banc de calibration pour l'étalonnage de capteurs de frottement pariétal". Thesis, Université Laval, 2013. http://www.theses.ulaval.ca/2013/30153/30153.pdf.

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Resumen

Ce mémoire de maîtrise présente le travail effectué pour concevoir et réaliser un canal hydrodynamique. Ce canal permettra un étalonnage rapide et précis de capteurs de frottement de type film chaud. Lors de ce projet, des simulations numériques ont été effectuées pour valider le rapport de forme et la longueur de développement du canal permettant d’atteindre un écoulement pleinement développé et bidimensionnel. Une étude structurelle et hydraulique du canal a ensuite permis de vérifier le respect du cahier des charges. Enfin, des mesures de vitesse dans la veine d’essai ont été effectuées à l’aide d’un système LDV. Les profils obtenus ont montré que l’écoulement peut être considéré pleinement développé et bidimensionnel dans cette zone. Cependant, quelques différences par rapport à la littérature et aux simulations numériques ont été détectées. L’étude de l’influence de certains paramètres a permis de déterminer des pistes d’amélioration pour une estimation plus précise du frottement.
This Master’s thesis presents the design of a hydraulic tunnel. The bench should allow calibrating wall shear stress hot-film probes easily and rapidly. During this project, 3D CFD simulations have been performed to find minimum aspect ratio and minimum length of development to reach 2D fully developed flow. Then, mechanical and hydraulic analyses have been carried out to determine if the design conforms to specifications. After manufacturing, velocity and pressure measurements have been performed respectively with a LDV system and differential pressure sensor. By comparing different velocity profiles, it has been confirmed that the flow in test section is 2D fully developed. However, some discrepancies with the literature and the CFD simulations have been detected. The study of some parameters allowed to determine possible causes for these differences and to propose future studies to improve wall shear stress estimation.

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Egot, Stéphane. "Intégration des équipements électroniques dans la modélisation de l'architecture électrique des véhicules automobiles : application à la prédiction de compatibilité électromagnétique dans les phases amont de la conception". Lille 1, 2005. http://www.theses.fr/2005LIL10151.

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Resumen

Cette thèse traite de l'élaboration et de l'évaluation d'une méthodologie d'intégration des équipements électroniques dans la modélisation CEM de l'architecture électrique en amont dans la conception des véhicules. L'approche proposée a pour principe de dissocier la modélisation d'un équipement en deux parties complémentaires mettant en jeu constructeur automobile et équipementier. La faisabilité de cette modélisation a préalablement nécessité de caractériser l'interaction entre l'équipement et la caisse du véhicule. En outre, les différents facteurs influant sur la validité du modèle ont été examinés, ainsi que le degré de précision à lui accorder. Ce dernier aspect a été envisagé en tenant compte de la globalité du système, notamment de la variabilité introduite par l'entrelacement aléatoire du faisceau de câbles. Enfin, la démarche proposée a été évaluée en confrontant les résultats statistiques des mesures et des simulations obtenus sur un sous-système électronique réaliste
This thesis deals with the elaboration and the evaluation of an integration methodology of electronic equipment in the EMC modeling of the electrical architecture in the early design phase of a vehicle. The proposed approach is based on dissociating the equipment modeling into two complementary parts involving the car manufacturer and the elctronic supplier. The feasibility of this modeling technique primarily required ton characterize the interaction between the equipment and the car body. Besides, the different factors having an influence on the validity of the model were examined as well as its needed level of precision. The latter issue was considered by taking into account the globality of the system, especially the variability brought by the random bundling of the cable harness. Finally the proposed method was evaluated by comparing statistical measurement and simulation results obtained on a realistic electronic sub-system

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Hery, Maxime. "Conception et optimisation de transducteurs capacitifs micro-usinés appliqués à l'imagerie ultrasonore". Thesis, Tours, 2019. http://www.theses.fr/2019TOUR4013.

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Resumen

Les Transducteurs Ultrasonores Capacitifs Micro-usinés (CMUT en anglais) sont étudiés par plusieurs laboratoires internationaux depuis les années 90. Se présentant comme une alternative aux transducteurs traditionnels piézoélectriques, cette technologie inspirée des MEMS (MicroElectroMechanical Systems) a aujourd'hui atteint la maturité suffisante pour voir émerger sa commercialisation. Dans son application historique, l'imagerie médicale, de nombreux acteurs industriels proposent des sondes CMUTs, comme Hitachi, Kolo Medicals ou Butterfly Network pour n'en citer que quelques uns. La recherche autour de ces dispositifs continue néanmoins à travers des études sur la conception, la modélisation, la fabrication ou pour de nouvelles applications. À travers le projet collaboratif TUMAHI (Transducteurs capacitifs Ultrasonores Multi-Application Hautement Intégrés) entre le laboratoire GREMAN et la société VERMON S.A, deux axes d'optimisation ont été étudiés. Le premier objectif consistait à créer et valider expérimentalement une stratégie de conception d'éléments CMUTs pour optimiser la réponse électroacoustique sur la bande passante ou la sensibilité. La principale contrainte était de définir des degrés de liberté et des paramètres fixes pour fabriquer des barrettes CMUTs pour diverses applications et fréquences de travail sur un même wafer. Par l'intermédiaire d'un dispositif centré à 10 MHz pour de l'imagerie médicale, nous avons fait varier les tailles de membranes pour posséder une configuration Large Bande et une configuration Sensible. Une campagne de mesures de pression a été effectuée avec les sondes complètes et prêtes à l'emploi pour valider les critères de conception établis. L'analyse poussée a néanmoins souligné que la démarche de conception pour une sonde CMUT la plus efficace était d'optimiser la fréquence de résonance du premier mode de rayonnement pour qu'elle coïncide avec la fréquence de travail désirée. La seconde étude était focalisée sur la couche de passivation, couche de protection pour les éléments CMUTs traditionnellement conçue en polymère silicone, et visait à implémenter son impact dans les outils de modélisation avec un nouveau modèle de couplage CMUT / matériau viscoélastique. Une fonction de Green en trois dimensions a été utilisée en définissant des équivalences entre propriétés élastiques et viscoélastiques et validée théoriquement avec des problèmes de Lamb 2D et 3D complémentaires. Une confrontation avec des résultats expérimentaux a été engagée en créant une série d'huiles avec des viscosités variables et en excitant des colonnes CMUTs découplées électriquement pour viser un mode de rayonnement plus sensible aux propriétés de cisaillement du milieu. L'influence de la viscosité a été identifiée à travers la variation de la fréquence centrale et du facteur de qualité sur l'impédance électrique mesurée et simulée, posant la base d'une étude de viabilité de la technologie CMUT pour un capteur sensible viscoélastique. La considération de la couche de passivation a permis de retrouver un comportement équivalent à la réalité mais nécessite une base de données complète sur les propriétés viscoélastiques des matériaux dans le domaine ultrasonore pour être présente dans les étapes de conception d'un transducteur CMUT
Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducers (CMUT) have been studied by several international laboratories since the 1990s. Presenting itself as an alternative to traditional piezoelectric transducers, this MEMS (MicroElectroMechanical Systems) inspired technology has now reached the maturity needed for commercialization. In its historic application, medical imaging, many industrial actors propose CMUT probes, such as Hotachi, Kolo Medicals or Butterfly Network to name a few. However, research on these devices continues through studies on design, modeling, manufacturing or for new applications. Through the collaborative project TUMAHI (Highly Integrated Multi-Application capacitive Ultrasonic Transducers) between the GREMAN laboratory and VERMON S.A, two areas of optimization were carried out. The first objective was to create and experimentally validate a CMUT element design strategy to optimize electroacoustic response over bandwidth or sensitivity. The main constraint was to define degrees of freedom and fixed parameters to manufacture CMUTs for various applications and working frequency on a single wafer. Through a 10 MHz centered device for medical imaging, we have varied the size of membranes to have a Broadband and Sensitive configuration. A pressure measurement campaign was carried out with complete and ready-to-use probes to validate the established design criteria. However, the in-depth analysis emphasized that the design approach for the most effective CMUT probe was to optimize the resonance frequency of the first radiation mode to coincide with the desired working frequency. The second study focused on the passivation layer, a protective layer for CMUT elements traditionally designed in silicone polymer, and aimed to implement its impact in modeling tools with a new CMUT / viscoelastic material coupling model. A three-dimensional Green function was used by defining equivalences between elastic and viscoelastic properties and theoretically validated with complementary 2D and 3D Lamb problems. A confrontation with experimental results was initiated by creating a series of oils with variable viscosities and by exciting electrically decoupled CMUT columns to target a more sensitive radiation mode to the shear properties of the medium. The influence of viscosity was identified through the variation of the central frequency and quality factor on the measured and simulated electrical impedance, providing the basis for a viability study of CMUT technology for a viscoelastic sensitive sensor. The consideration of the passivation layer has enabled the retrieval of equivalent behavior to reality but requires a complete database on the viscoelastic properties of materials in the ultrasonic domain to be present in the design steps of a CMUT transducer

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Poulin-Girard, Anne-Sophie. "Banc de caractérisation pour lentilles panoramiques". Thesis, Université Laval, 2011. http://www.theses.ulaval.ca/2011/28212/28212.pdf.

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Glorieux, Maximilien. "Durcissement par conception (RHBD) et modélisation des évènements singuliers dans les circuits intégrés numériques en technologies Bulk 65 nm et FDSOI 28 nm". Thesis, Aix-Marseille, 2014. http://www.theses.fr/2014AIXM4725.

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Resumen

La miniaturisation des circuits intégrés numériques tend à augmenter leur sensibilité aux radiations. Ainsi le rayonnement naturel peut induire des événements singuliers et porter atteinte à la fiabilité des circuits.Cette thèse porte sur la modélisation des mécanismes à l'origine de ces événements singuliers et sur le développement de solutions de durcissement par conception permettant de limiter l'impact des radiations sur le taux d'erreur.Dans une première partie, nous avons notamment développé une approche dénommée RWDD (Random-Walk Drift- Diﬀusion) modélisant le transport et la collection de charges au sein d'un circuit, sur la base d'équations physiques sans paramètre d'ajustement. Ce modèle particulaire et sa résolution numérique transitoire permettent de coupler le transport des charges avec un simulateur circuit, tenant ainsi compte de l'évolution temporelle des champs électriques dans la structure. Le modèle RWDD a été intégré avec succès dans une plateforme de simulation capable d'estimer la réponse d'un circuit suite à l'impact d'une particule ionisante.Dans une seconde partie, des solutions de durcissement permettant de limiter l'impact des radiations sur la fiabilité des circuits ont été développées. A l'échelle des cellules élémentaires, de nouvelles bascules robustes aux radiations ont été proposées, en limitant leur impact les performances. Au niveau système, une méthodologie de duplication de l'arbre d'horloge a été développée. Enﬁn, un flot de triplication a été conçu pour les systèmes dont la fiabilité est critique. L'ensemble de ces solutions a été implémenté en technologie 65 nm et UTBB-FDSOI 28 nm et leur efficacité vérifiée expérimentalement
The extreme technology scaling of digital circuits leads to increase their sensitivity to ionizing radiation, whether in spatial or terrestrial environments. Natural radiation can now induce single event eﬀects in deca-nanometer circuits and impact their reliability.This thesis focuses on the modeling of single event mechanisms and the development of hardening by design solutions that mitigate radiation threat on the circuit error rate.In a ﬁrst part of this work, we have developed a physical model for both the transport and collection of radiation-induced charges in a biased circuit, derived from pure physics-based equations without any ﬁtting parameter. This model is called Random-Walk Drift-Diffusion (RWDD). This particle-level model and its numerical transient solving allows the coupling of the charge collection process with a circuit simulator, taking into account the time variations of the electrical fields in the structure. The RWDD model is able to simulate the behavior of a circuit following a radiation impact, independently of the implemented function and the considered technology.In a second part of our work, hardening solutions that limit radiation impacts on circuit reliability have been developed. At elementary cell level, new radiation-hardened latch architectures have been proposed, with a limited impact on performances. At system level, a clock tree duplication methodology has been proposed, leaning on specific latches. Finally, a triplication flow has been design for critical applications. All these solutions have been implemented in 65 nm and UTBB-FDSOI 28nm technologies and radiation test have been performed to measure their hardening efficiency

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Azari, Dorcheh Kamran. "Investigation of the materials and paste relationships to improve forming process and anode quality". Thesis, Université Laval, 2013. http://www.theses.ulaval.ca/2013/30365/30365.pdf.

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Des anodes de haute densité et de qualité uniforme sont d'un grand intérêt dans la production d'aluminium primaire. La variation dans les propriétés des matières premières ainsi que le grand nombre de variables est reconnue comme étant un grand défi et conduit à des anodes de qualité très variable. Dans ce projet, une d'essai de comportement au compactage de la pâte d’anode a été développée. Le comportement au compactage de la pâte d'anode a été utilisé comme indice de qualité intermédiaire pour réduire le nombre de variables. Différentes combinaisons de temps et de températures de mélange ont été utilisées pour faire de la pâte d’anode afin de comprendre les effets des variables de mélange. Les pâtes ont été compactées, cuites et caractérisés par la suite. Le mélange effectué à 178 C pendant 10 minutes a été celui permettant d’obtenir la distribution la plus homogène de coke et de brai et la densité maximale des échantillons verts et cuits. Il est admis que le comportement à la déformation de la matrice liante (particules fines de coke+brai) contribue fortement au processus de compactage. Les mélanges des matrices liantes et des pâtes d’anodes, avec différents ratios de brai et de particules de coke, ont été compactés à des taux de déformation différentes. La compaction de la matrice liante et de la pâte d'anode, avec les compositions classiques utilisées dans ce projet, n’est pas significativement dépendante de la vitesse de mise en forme. L'effet de la forme et de la densité des particules sur la densité de la pâte compactée a été étudié. La densité apparente des particules, la densité apparente (Scott) et la densité apparente vibrée du lit de particules ont été mesurées pour différentes fractions de cinq sources de coke éponge. Des pâtes d’anode ont été produites à partir des cinq cokes et ensuite compactées. Il a été suggéré que la densité apparente vibrée n'est pas un facteur suffisant pour déterminer les propriétés de compaction et la densité de la pâte compactée et aussi que les facteurs de forme et la densité des particules sont des paramètres importants qui devraient être considérés.

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Boisclair, Etienne. "Amélioration de la précision d'un système de positionnement entraîné par courroie crantée". Master's thesis, Université Laval, 2017. http://hdl.handle.net/20.500.11794/27934.

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Les systèmes de positionnement entraînés par une courroie crantée sont largement utilisés en industrie. Leurs principaux avantages sont leur capacité d'atteindre des vitesses et accélérations importantes, leur flexibilité, leurs faibles coûts et leur facilité d'intégration. Cependant, le caractère flexible de la courroie cause également une diminution de la précision du système. Pour remédier à ce problème, plusieurs contrôleurs ont été développés afin d'intégrer l'effet de la courroie et ainsi augmenter les performances du système. Toutefois, les contrôleurs proposés nécessitent l'ajout d'un capteur donnant directement la position du chariot, ce qui augmente le coût et la complexité du système. Ce mémoire a donc comme objectif d'étudier les systèmes entraînés par une courroie afin de mettre au point une méthode pour augmenter les performances des contrôleurs sans toutefois augmenter leur coût. La méthode proposée utilise une compensation de le jeu entre-dents entre la poulie et la courroie ainsi que deux cellules de charge permettant de mesurer la tension dans la courroie. La combinaison de ces ajouts permet d'estimer la position du chariot et de remplacer la mesure directe sur celui-ci. L'acquisition de la tension dans la courroie permet d'intégrer l'effet élastique de celle-ci en déterminant et en compensant son élongation. Quant à elle, la compensation du jeu entre-dents est basée sur une nouvelle représentation ainsi qu'un nouvelle identification de ce jeu qui inclut les autres non-linéarités agissant sur le système, telles que la vibration, la friction non-linéaire et d'autres non-linéarités associées à la tension dans la courroie. Différents tests on été effectués afin de démontrer la performance de cette méthode d'estimation. Celle-ci a ensuite été implantée dans les contrôleurs proposés par la littérature pour améliorer les performances des systèmes entraînés par une courroie crantée.
Belt-driven systems are widely used for positioning applications. The main advantage of these systems is their ability to reach high speeds and accelerations, their low cost, their ease of implementation and their flexibility. However, the flexibility of the belt aslo causes the main disadvantage which is the lack of precision. Different control techniques have been elaborated to alleviate this problem by including the belt elasticity information in the controller. However, these method requires additional material and more complex implementation. The main goal of this project is to analyse belt-driven systems in order to develop a method to improve the accuracy of such systems without ading costly material. The elaborated method uses two load cells and a new backlash compensation to replace the belt-driven carriage position feedback and thus improve the precision of the system without direct carriage measurement. The inclusion of the load cell allows a belt elongation compensation in the controller. The backlash compensation is based on a new representation and identification method developed specially for belt-driven applications, which includes other non-linearities acting on the system. Experiments are conducted to assess the effectiveness of the elaborated method and an implementation on actual controllers demonstrate its effectiveness.

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Darnault, Régis. "Système expert d'aide à la conception : application au positionnement d'appareils électriques". Grenoble INPG, 1995. http://www.theses.fr/1995INPG0069.

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Dans ce travail, un système d'aide à la conception de caissons électriques Basse Tension est présenté. Des objectifs précis d'évolutivité et de maintenabilité du système de CAO par des gens de métier et de modularité nous ont ramenés à définir un modèle de conception s'appuyant sur une approche fonctionnelle, une architecture tableau noir (Blackboard), une représentation à base d'objets, une logique à base de contraintes et enfin des règles de production. Le modèle est mis en oeuvre informatisassent à travers la réalisation d'une application logicienne qui a permis la validation de l'approche. Les aspects intrication dans la chaîne de CAO et automatisation du procédé sont aussi pris en compte

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Haillot, Didier. "Matériaux composites à hautes performances énergétiques pour l’optimisation des chauffe-eau solaires individuels : du matériau au procédé". Perpignan, 2009. http://www.theses.fr/2009PERP0999.

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Ce travail de thèse s’insère dans un partenariat entre le laboratoire PROMES et la société Saunier Duval, partie prenante du groupe Vaillant, dans le but d’améliorer les performances des chauffe-eau solaires individuels (CESI). Dans le cadre de cette application particulière, le potentiel des matériaux à changement de phase (PCM) est envisagé. Notre démarche a consisté à la fois en l’étude de composites (élaboration et caractérisation) et à l’analyse du procédé afin de réaliser l’insertion optimale du matériau dans le système. Dans un premier temps, après avoir recensé les PCM répondant aux problématiques de notre application, nous avons élaboré et caractérisé des composites associant le graphite naturel expansé (GNE) et de matériaux de stockage à chaleur latente. Dans un second temps, ce travail a pour but de quantifier les performances d’un CESI dont le capteur intègre un des composites précédemment élaborés. Une approche numérique nous permet de simuler le comportement thermique et les rendements d’un tel système sous un climat spécifique et des consommations en eau chaude sanitaire (ECS) données. L’analyse de ces résultats numériques nous permettra de proposer plusieurs perspectives de travail
This thesis takes place in a partnership between the PROMES laboratory and the Saunier Duval industry, part of the Vaillant Group, with the aim of improving the performance of solar domestic hot water (SDHW) system. Potential of phase change materials (PCM) for this particular application is investigated in this study. Our approach has been to associate the study of composites (preparation and characterization) and also the analysis of the process to achieve optimal integration of the material in the system. In the first part we have elaborated and characterized composite based on compressed expanded natural graphite (CENG) and PCM in order to validate the existence of materials having the characteristics necessary for the planned feature. The second part of this work aims to quantify the performance of a SDHW which includes the composite material previously developed. A numerical approach allows us to simulate the thermal behaviour and the efficiency of such a system. Analysis of these numerical results will give rise to several conclusion and prospects

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Maurice, Xavier. "Lumière structurée codée pour une reconstruction 3-D robuste : Application à la chirurgie mini-invasive". Strasbourg, 2011. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2011/MAURICE_Xavier_2011.pdf.

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Durant une opération chirurgicale mini-invasive, la capture de la scène est réalisée par un endoscope qui présente les informations au chirurgien sur un écran, en 2-D. Amélioration de la perception visuelle de la scène, guidage de robots, recalage de modèles d’organes, la capture en temps-réel d’une carte de profondeur pour de telles scènes peut présenter de multiples applications. A cette fin, de nombreuses contributions menant à la réalisation d’ un système endoscopique mono-trocart, stéréo, basé sur une projection de lumière structurée codée, sont présentées. Parmi celles-ci, une utilisation avancée de la géométrie épipolaire dès la conception numérique, puis la réalisation du motif, est motivée, proposée et évaluée. D’autres contributions relatives au codage avec redondance, aux différents traitements implémentés sur GPU, à la reconstruction 3-D, à l’étalonnage partiel du dispositif sont décrites. En particulier, les deux problématiques des algorithmes de codage dits "brute-force" : le comportement de recherche, et les tests d’unicité, sont traitées. D’autre part, une compensation a priori des distorsions liées aux optiques du projecteur est proposée après une rectification inverse, réalisée à travers un alignement du motif sur la géométrie épipolaire. De nombreux résultats sur le codage, les reconstructions ex vivo puis in vivo, qualitatifs et quantitatifs, permettent d’apprécier l’approche mise en oeuvre
During a minimally-invasive surgical intervention, the intra-abdominal scene, which is acquired by an endoscope, is presented to the surgeon by means of a 2-D display. The real-time depth map computation of such a scene could have huge benefits like a better visual perception, robot visual servoing, registration of pre-existing models of organs. To this end, in this thesis, many contributions leading to the realisation of an endoscopic stereo, mono-trocar, system, based on a coded structured light pattern projection, are presented. We propose to better exploit the epipolar geometry of the system at the pattern design step, first for the numerical coding, and then, for the pattern layout. Other contributions dealing with "brute-force" coding algorithm with redundancy, with real-time GPU processing, with 3-D reconstruction and with weak-calibration of the system, are described. In particular, the two main issues in "brute-force" coding algorithms : the search behaviour and the unicity test, are addressed. Moreover, an a priori compensation of optical distorsions of the projector is proposed after the pattern alignment on the epipolar geometry. Numerous coding results, ex vivo and in vivo 3-D reconstruction with associated statistics, are reported to evaluate the proposed approach

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Le, Moullec Yannick. "Aide à la conception de systèmes sur puce hétérogènes par l'exploration paramétrable des solutions au niveau système". Habilitation à diriger des recherches, Université de Bretagne Sud, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00106297.

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Les travaux présentés dans ce document concernent la conception conjointe matériel/logiciel (Hardware/Software Co-design) d'applications orientées multimédia (essentiellement de type "enfouies" ou embedded) à un niveau d'abstraction dit système. Ces travaux sont menés au sein du L.E.S.T.E.R dans le groupe de recherche Adéquation Architecture Systèmes (AAS).
Les systèmes enfouis sont de plus en plus présents dans la vie quotidienne, que ce soit pour un usage professionnel ou personnel. On peut citer par exemple les téléphones mobiles, les assistants personnels (PDA), les consoles de jeux vidéos portables, les lecteurs multimédias portables (MP3 et consorts). On trouve aussi de plus en plus de systèmes enfouis dans les automobiles, les appareils domestiques "intelligents" etc. Les fonctions qui peuvent être intégrées dans ce type de système peuvent être, par exemple, de type traitement de signal numérique (filtrage, compression/décompression audio-vidéo,...), de type télécommunication (protocole réseau,...) ou bien encore contrôle/commande (domotique...).
La complexité grandissante des applications fait qu'il est nécessaire de pouvoir aborder leurs conceptions à des niveaux d'abstractions élevés. En effet, il est très intéressant de travailler à ces niveaux (par exemple au niveau système) car les gains (en surface/temps/consomation/coût) qu'il est possible d'obtenir par diverses transformations (tant algorithmiques qu'architecturales) sont proportionnels au niveau d'abstraction auquel on se situe. De plus, les décisions prises au niveau système peuvent avoir un impact très important en terme de développement industriel.
En effet, une mauvaise adéquation application/architecture (architecture sur/sous-dimensionnée ou mal adaptée aux caractéristiques de l'application) peut imposer, soit de mettre sur le marché un produit trop cher ou peu performant, soit de relancer un cycle de conception entraînant des délais pouvant être rédhibitoires. L'ensemble de ces décisions à prendre peut être vu comme un espace de solutions potentielles à parcourir. Celui-ci étant très vaste pour une application (ensemble des couples algorithmes / architectures), il est nécessaire de l'explorer et d'effectuer des choix afin de le réduire. On conçoit aisément que cette exploration, lorsqu'elle est effectuée au niveau système, doit présenter un bon compromis vitesse (espace des solutions très vaste) Vs. précision (les choix faits sont lourds en conséquence pour la suite du flot de conception).
Les outils de conception actuels, pour de tels systèmes, sont connus sous le nom d'outils de codesign et se situent à des niveaux d'abstractions relativement faibles.
En outre, la plupart de ces outils partent d'une architecture cible figée (matériel et logiciel, par exemple un processeur et un ASIC) pour laquelle est choisie l'implantation soit matérielle (sur ASIC ou FPGA), soit logicielle de telle ou telle fonction pré-caractérisée. Ces outils ne permettent donc pas d'explorer les architectures propres aux différentes fonctions (estimation statique Vs. estimation dynamique). Il y a donc un nouveau pas à franchir, celui de l'exploration système comme moyen de choisir l'architecture cible ou bien encore de fixer les paramètres pour une architecture cible figée mais générique.
La méthode proposée dans cette thèse vise à réduire progressivement l'espace des solutions en permettant au concepteur d'effectuer des compromis entre plusieurs solutions, et ce à chaque niveau d'abstraction en s'appuyant sur un découpage fonctionnel et hiérarchique de l'application qui spécifie progressivement les aspects contrôles, traitements et transferts de données. La méthode est composée des éléments suivant : i) spécification de l'application dans un langage de haut niveau ; ii) caractérisation de l'application par un ensemble de métriques définissant l'orientation transfert mémoire, traitement ou contrôle ainsi que le parallélisme potentiel de ses sous-fonctions ; iii) estimation système dynamique des performances par l'exploration et l'exploitation du parallélisme ; iv) sélection des solutions prometteuses en vue de phases de projections architecturale et logicielle.

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Samir, Anass. "Conception de solutions basses puissances et optimisation de la gestion d'énergie de circuits dédiés aux applications mixtes". Thesis, Aix-Marseille, 2013. http://www.theses.fr/2013AIXM4700.

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Depuis trois décennies, la tendance du marché répond à la demande actuelle de miniaturisation et d'augmentation de performances des appareils multimédias. Or, toute réduction des dimensions d'un facteur donné impose une diminution des tensions (pour des raisons de fiabilité). Afin d'y répondre, la réduction de taille des circuits intégrés CMOS atteint des échelles d'intégration submicroniques entrainant une baisse importante de la fiabilité des composants et en particulier des transistors. La création de porteurs chauds, ainsi que la dissipation thermique à l'intérieur des circuits submicroniques, sont les deux phénomènes physiques principaux à l'origine de la baisse de fiabilité. La solution technique permettant de garder un bon degré de fiabilité, tout en réduisant la taille des composants, consiste à réduire la tension d'alimentation des circuits. Parallèlement aux contraintes de performances, les normes environnementales demandent une consommation la plus réduite possible. La difficulté consiste alors en la réalisation de circuits associant une alimentation basse puissance (tension et courant) d'où la notion de circuits " Low Power ". Ces circuits sont pour certains déjà utilisés dans le domaine du multimédia, du médical, avec des contraintes d'intégration différentes (possibilité de composants externes, stabilité, etc.). L'augmentation des performances en vitesse des circuits digitaux nécessite par ailleurs l'utilisation de technologies générant des fuites de plus en plus importantes qui sont incompatibles avec une réduction de la consommation dans des modes de veille sans la mise en place de nouvelles techniques
For three decades, the market trend answers the current demand of miniaturization and performance increase of the multimedia devices. Yet, any reduction of the dimensions of a given factor imposes a decrease of the tensions (for reasons of reliability). To answer this question, the downsizing of CMOS integrated circuits reaches submicron scales of integration resulting in a significant decrease in the reliability of components and in particular transistors. The hot carriers creations, as well as heat dissipation within the submicron circuits, are the two main physical phenomena behind the reliability decline. The technical solution to maintain a good degree of reliability, while reducing component size, is to reduce the supply voltage of circuits. In parallel to performance constraints, environmental standards require consumption as small as possible. The challenge is then to build circuits combining low power supply (voltage and current) where the concept of circuits "Low Power". These circuits are used for some already in the field of multimedia, medical, integration with various constraints (possibility of external components, stability, etc..). The speed increase performance of digital circuits also requires the use of technologies that generate leaks increasingly important that are inconsistent with consumption reduction in standby modes without the introduction of new techniques

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Heidari, Hamed. "Development of wettable cathode for aluminium smelting". Thesis, Université Laval, 2012. http://www.theses.ulaval.ca/2012/29366/29366.pdf.

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Resumen

Le procédé de l’électrolyse Hall-Héroult demeure la méthode principale pour la production mondiale de l’aluminium primaire depuis son invention en 1887. L'utilisation de cathodes mouillables au lieu de cathodes de carbone usuelles a été proposée afin de réduire de plus de 10% de la consommation d'énergie électrique du procédé, ce qui constitue plus de 35% de coûts de la production de l'aluminium. Cependant, à cause des conditions sévères qui prévalent dans le bain d'électrolyse, la fabrication d'une bonne cathode mouillable a été un défi au cours des 60 dernières années et aucune cathode mouillable commerciale n’est encore disponible sur le marché mondial. Dans ce projet, une nouvelle céramique poreuse a été développée par frittage sans pression de TiB2 avec additif de Ti-Fe pré-allié. Ce matériau possède les propriétés requises pour servir de cathode mouillable. Dans cette étude doctorale, le frittage en phase liquide sans pression a été choisi comme méthode de consolidation permettant la fabrication de grandes pièces à un coût relativement bas. Des essais ont été réalisés afin de comprendre l'effet de différentes conditions de traitement y compris la composition d'additif, la température de frittage, le temps de broyage, et la pré-alliage des additifs sur les propriétés physiques, mécaniques et métallurgiques ainsi que le comportement de mouillage et la stabilité des spécimens dans l'aluminium liquide. Après l'ajustement des paramètres de procédé, le matériau sélectionné a été fabriqué par le mélange de TiB2 en poudre avec 10% en poids d'additif 7Ti-3Fe pré-allié dans le broyeur à billes à haute énergie pendant 30 min, suivi par un pressage à 150 MPa et un frittage sous atmosphère de Ar/H2 à 1650°C pendant 1 h. Une microstructure sans fissures avec une distribution uniforme de pores, une densité maximale relative de 91%, une résistance à la flexion de 300 MPa et une résistivité électrique de 54 μΩ.cm ont donc été obtenues. Une goutte d’aluminium a très bien mouillé la surface de l'échantillon et une solidification isotherme s'est produite lors de sa pénétration due à l'interaction avec les additifs métalliques et la formation des phases TiAl3 et Fe4Al13. Malgré la dissolution des additifs métalliques, le matériau développé a montré une excellente stabilité après exposition dans l'aluminium fondu à 960°C pour une durée maximale de 5 jours tout en maintenant sa forme, et aucun signe d’expansion ou de gonflement n’ont été observés. Les analyses microstructurales ont révélé la formation de ponts de TiB2 entre les particules, en présence de phase liquide de Ti-Fe au cours du frittage, et donc la formation d’un squelette TiB2 qui est la cause de la stabilité du matériau développé dans l'aluminium liquide. Par conséquent, ce matériau est proposé en tant qu’un candidat fiable pour l'application en tant que cathodes mouillables dans la production d'aluminium.
Hall-Héroult electrolysis process has been the major method for world production of primary aluminum since its invention in 1887. The use of wettable cathodes instead of usual carbon cathodes has been proposed to reduce more than 10% of the electrical energy consumption of the process which constitutes more than 35% of the aluminum production costs. However, due to the severe conditions of the electrolysis bath, the fabrication of a proper wettable cathode has been a challenge during the last 60 years and no commercial wettable cathode is available in the world market yet. In this project, a novel porous ceramic by pressureless sintering of TiB2 with pre-alloyed Ti-Fe additives was developed. This material showed to meet the required properties to be used as wettable cathode. In this doctoral study, the pressureless sintering in the presence of liquid phase was selected as the consolidation method allowing the fabrication of large parts at relatively lower temperatures and costs. Experimental efforts were made in order to understand the effect of different processing conditions including additive composition, sintering temperature, milling time and pre-alloying of additives on the physical, mechanical and metallurgical properties as well as wetting behavior and stability in liquid aluminum of specimens. Based on the results of the adjustment of processing parameters, the selected material was fabricated by mixing of TiB2 powder and 10 wt% pre-alloyed 7Ti-3Fe additive in high energy ball mill for 30 min, compacting under the pressure of 150 MPa to prepare the green parts, and sintering under Ar/H2 atmosphere at 1650C for 1 h. Uniform crack-free microstructure with even distribution of pores as well as maximum relative density of 91%, bending strength of 300 MPa and electrical resistivity of 54 µΩ.cm were accordingly obtained. Aluminum drop wetted the surface of the specimen very well and isothermal solidification occurred during its penetration due to the interaction with the metallic additives and the formation of TiAl3 and Fe4Al13 phases. Despite of the dissolution of metallic additives, this material showed excellent stability after being exposed to molten aluminum at 960C for up to 5 days by maintaining its shape and no sign of expansion or swelling was observed. Microstructural investigation revealed the precipitation of inter-particle bridges of TiB2 nature in the presence of Ti-Fe liquid phase during sintering forming a TiB2 skeleton, which is the cause of the stability of the developed material in liquid aluminum. This material is proposed as a reliable candidate for application as wettable cathodes in aluminum smelting.

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Gravel, Gaumond Félix. "Suivi des comportements thermique et mécanique du remblai de la piste de Puvirnituq". Thesis, Université Laval, 2014. http://www.theses.ulaval.ca/2014/30422/30422.pdf.

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La piste d’atterrissage de Puvirnituq a été construite à l’aide d’un épais remblai comblant une vallée au fond de laquelle repose un dépôt de sédiments fins. Depuis la construction de la piste d’atterrissage, des tassements ont été observés à cet endroit. Des travaux d’agrandissement ont eu lieu sur la piste en 2009 afin de permettre l’atterrissage d’un Boeing 737 de la compagnie Air Inuit. Dans le cadre de ces travaux, la stabilisation thermique et mécanique du remblai a été réalisée. Un remblai convectif avec un système de ventilation a été construit. Une berme, faite à partir des mêmes matériaux granulaires que le remblai convectif, a été construite pour résister aux possibles forces latérales causées par une instabilité du remblai. Les travaux d’agrandissement de l’aéroport comprenaient également la déviation de l’eau s’écoulant dans la vallée. Un suivi des comportements thermique et mécanique a été réalisé sur une période de trois ans afin de valider l’efficacité des systèmes d’extraction de chaleur dans le contexte du remblai de Puvirnituq. Une simulation numérique du comportement thermique du sol a été effectuée à l’aide du logiciel GeoStudio. Cette simulation a permis de prédire l’évolution du front de dégel au cours des 20 prochaines années. Une étude de stabilité a été réalisée afin d’identifier les particularités d’une analyse de stabilité dans le contexte d’un pergélisol en voie de dégradation.
The Puvirnituq airstrip was originally constructed using a thick embankment near the center of the airstrip to fill a fine-grained sediment filled valley. Since the construction of the airstrip, subsidence has been observed in the thick-fill area. Construction work was done in 2009 to allow the landing of a Boeing 737. As part of this work, the thermal and mechanical stabilisation of the embankment that fills the valley was realized. A convective embankment with a ventilation system has been constructed. A berm, made with the same convective material was also constructed to resist a possible lateral instability of the embankment. The construction work also included the deviation of the small creek flowing in the valley. A thermal and mechanical behavior monitoring was made over a period of three years to validate the effectiveness of the heat extraction systems in the Puvirnituq context. A numerical simulation was performed using the software GeoStudio in order to predict the evolution of the thaw front in the next 20 years. A stability analysis was conducted to identify the characteristics of such an analysis in the context of degrading permafrost.

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Kabouche, Riad. "Caractérisations de composants et Conceptions de circuits à base d’une filière émergente AlN/GaN pour applications de puissance en gamme d’ondes millimétriques". Thesis, Lille 1, 2017. http://www.theses.fr/2017LIL10200/document.

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La technologie Nitrure de Gallium s’impose actuellement comme le candidat idéal pour les applications de forte Puissance en gamme d’ondes millimétriques. Les caractéristiques de ce matériau le prédisposent à un fonctionnement à haute tension sans sacrifier la montée en fréquence, illustrées par son champ de claquage et sa vitesse de saturation des électrons élevés. Ces travaux de recherche s’inscrivent, dans un premier temps, dans le développement d’un banc de mesures permettant la caractérisation « grand signal », dite LoadPull dans la bande Ka et Q, en mode continu et impulsionnel de cette technologie émergente. En effet, la forte densité de puissance qu’est capable de générer la technologie GaN a rendu le développement de ce banc indispensable et relativement unique. Par ailleurs, cette étude s’est focalisée, dans la caractérisation de plusieurs filières innovantes qui ont mis en évidence des performances à l’état de l’art, avec un rendement en puissance ajoutée PAE de 46.3% associée à une densité de puissance de 4.5W/mm obtenue pour une fréquence d’opération de 40 GHz en mode continu. Enfin, ces travaux de thèse ont permis de générer la conception et la réalisation de deux amplificateurs de puissance en technologie GaN sur substrat silicium (basée sur la filière industrielle OMMIC) en bande Ka, représentant la finalité d’une démarche cohérente de l’étude de transistors en technologie GaN à la réalisation de circuits de type MMIC. Ces deux amplificateurs ont été conçus pour des objectifs biens précis : combiner puissance élevée et rendement PAE élevé et repousser les limites en termes de largeur de bande
Gallium Nitride (GaN) technology is now the ideal candidate for high power applications in the millimeter wave range. The characteristics of this material enable high voltage operation at high frequency, as illustrated by its breakdown field and high electron saturation velocity. This research work has initially allowed the development of a test bench capable of "Large Signal" characterization, called LoadPull up to Q band, in continuous-wave and pulsed mode of this emerging technology. Indeed, the high power density generated by the GaN technology has made the development of this bench unavoidable and relatively unique. In addition, this study has focused on the characterization of several innovative types of devices that have demonstrated state-of-the-art performance, with a power added efficiency (PAE) above 46% associated to a power density of 4.5 W/mm obtained for an operating frequency of 40 GHz in continuous-wave. Finally, this work aimed the design and fabrication of two power amplifiers on silicon substrate (based on the industrial OMMIC technology) in the Ka-band, showing the possibility of achieving MMIC type circuits from advanced GaN transistors technology. These two amplifiers were designed for specific purposes: combining high power and high PAE performance and pushing bandwidth limits

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Torres, Lionel. "Intégration de filtres numériques pour le traitement d'images : du silicium au système reconfigurable". Montpellier 2, 1996. http://www.theses.fr/1996MON20105.

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Notre etude concernera l'integration des filtres numeriques recursifs dedies au traitement d'images, et notamment la detection de contours d'images bruitees en temps reel, en prenant en compte differentes contraintes architecturales. Nos connaissances en conception de circuits integres specifiques. Nous evoluons alors vers une conception systeme, en determinant d'une part l'impact des circuits mis en uvre sur l'organisation architecturale du systeme electronique considere, et d'autre part en abordant les notions de flexibilite, de reconfiguration par l'intermediaire de la realisation et la validation d'une plate-forme mixte logiciel/materiel d'experimentation

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Haboubi, Walid. "Développements de circuits Rectennae bi-polarisation, bi-bande pour la récupération et conversion d’énergie électromagnétique à faible niveau". Thesis, Paris Est, 2014. http://www.theses.fr/2014PEST1089/document.

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L'amélioration de l'autonomie énergétique des systèmes communicants constitue aujourd'hui une des préoccupations majeures pour leur déploiement massif dans notre environnement. On souhaite rendre complètement autonome ces dispositifs électroniques (on pense entre autres aux capteurs et réseaux de capteurs) en s'affranchissant des sources d'énergie embarquées qui nécessitent des opérations de remplacement ou de recharge périodiques. Parmi les sources d'énergie disponibles qui peuvent être exploitées, on trouve les ondes électromagnétiques. Le dispositif qui permet de capter cette énergie et la convertir en puissance continue utile est dénommé Rectenna (Rectifying antenna) qui associe une antenne de captation à un circuit de rectification à base de diodes. Les rectennae ont fait l'objet d'un nombre important de communications dans la littérature ces dernières années avec pour fil conducteur, la recherche de performances optimales compte tenu de l'atténuation des ondes électromagnétiques et des faibles niveaux de champ récupérés. C'est dans ce contexte que s'est déroulé ce travail de thèse dont le financement a été assuré par un contrat ANR (REC-EM).Dans ce travail, on s'est attaché à développer, à concevoir et à caractériser expérimentalement des structures planaires qui présentent des propriétés intéressantes :- En terme de polarisations orthogonales, ceci de façon à s'affranchir de l'orientation arbitraire de l'onde incidente à la rectenna. Une rectenna à double polarisation circulaire à 2.45 GHz et à double accès sera réalisée pour, de plus, s'affranchir de la perte de 3 dB lorsque l'onde récupérée est à polarisation linéaire à orientation arbitraire.- En termes de résonances multiples, ceci pour augmenter le niveau de puissance récupérée par l'antenne et optimiser la puissance continue convertie. Une rectenna à double fréquence (1.8 et 2.45 GHz) et à accès unique sera conçue ainsi qu'une rectenna constituée d'un réseau de deux antennes double fréquence.- En terme de réduction de taille en s'affranchissant de l'utilisation du filtre HF entre l'antenne et le circuit de conversion ceci pour l'ensemble des structures rectennae développées dans ce travail. Dans tous les cas, il sera nécessaire de développer le circuit de rectification le plus adapté à la topologie de l'antenne de captation et évaluer la technique de recombinaison optimale coté DC pour s'affranchir au mieux des déséquilibres qui peuvent apparaître entre les voies d'accès de l'antenne. Pour contenir les dimensions de la structure globale, des circuits mono diode seront dimensionnés et réalisés pour chacune des structures. Enfin, on exploitera l'antenne à double polarisation circulaire double accès, dont on cherchera à diminuer les dimensions, pour alimenter un capteur de température à affichage LCD. Pour augmenter le niveau de tension nécessaire au fonctionnement du capteur, nous associerons entre la rectenna et le capteur un convertisseur DC-DC. Il s'agit, dans ce cas, d'un dispositif de gestion d'énergie adapté pour les faibles puissances. Deux convertisseurs seront employés dont celui développé par les laboratoires Ampère de l'Ecole Centrale de Lyon et SATIE à l'ENS Cachan. Ce convertisseur a fait l'objet d'une thèse également financée par l'ANR dans le cadre de ce contrat REC-EM
Improving energy autonomy of communication systems constitutes one of the major concerns for their massive deployment in our environment. We want to make these electronic devices (sensors and sensor networks) completely autonomous, avoiding the embedded energy sources that require replacement operations or periodic charging. Among the available energy sources that can be harvested, there are electromagnetic waves. The device that can capture this energy and convert it into useful DC power is called Rectenna (Rectifying antenna), combining antenna with diode-based rectifier. In recent few years, rectennas have reached a significant number of papers in the literature. The main challenge consists in improving performances in term of efficiency, in an attempt to overcome the electromagnetic wave attenuation and the low available field level. According to this context, this PhD work supported by the ANR project REC-EM has taken place. In this study, we have developed, designed and characterized planar structures that have interesting properties:- In term of orthogonal polarizations, so energy harvesting becomes feasable regardless the arbitrary orientation of the incident wave on the rectenna. A dual-circularly polarized rectenna at 2.45 GHz with dual-access will be set up to overcome the 3 dB power loss in the case of linearly-polarized incident wave with unknown orientation.- In term of multiple resonances, so the amount of total RF power collected by the antenna can be increased and consequently the converted DC power level can also be improved. A dual-frequency rectenna (1.8 and 2.45 GHz) with single access will be designed, as well as a rectenna based upon a dual-frequency antenna array.- In term of size compactness by avoiding the use of the HF filter between the antenna and the rectifier for all developed rectenna structures during this work. In all cases, it will be necessary to define the most suitable rectifier topology to each antenna and select, if it is appropriated, the optimum DC recombination technique to overcome the effects of RF power imbalance that may occur between the different antenna accesses. Besides, single-diode circuits will be designed and fulfilled for each structure. Finally, we will miniaturize the dual-circularly polarized dual-access antenna, and exploit it to power a LCD display temperature sensor. To enhance the DC voltage level required to activate the sensor, a DC-DC converter is inserted between the rectenna and the sensor. Such energy management device should be able to operate under low delivered DC power. Two converters will be used. The first one is developed by Ampere Lab at Ecole Centrale de Lyon and SATIE Lab at ENS Cachan. This converter was the subject of another dissertation also supported by the ANR under the REC-EM project

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Camperi-Ginestet, Christophe. "Optimisation de l'intégration des composants optoélectroniques en films minces séparés du substrat de croissance par la technique du lift-off". Toulouse, INSA, 1993. http://www.theses.fr/1993ISAT0036.

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Ce travail s'inscrit dans le souci de developpement d'une nouvelle technique d'integration de composes optoelectroniques avec des supports arbitraires. L'auteur s'est efforce de demontrer la fiabilite d'une nouvelle technique d'integration qu'il a developpee, et par la suite l'utilisation de celle-ci pour la demonstration de nouveaux systemes de communication a trois dimensions. Nous avons etudie les interconnexions optiques inter-planaires et la reduction des interconnexions electriques entre les circuits processeurs et les composants optoelectroniques, les interconnexions electriques conventionnelles limitant les performances des systemes du fait de leurs hautes capacites et de la surface qu'elles necessitent. Pour la demonstration de ces types de systemes, nous avons developpe une technique de separation des couches epitaxiees formant le composant de leurs substrats. Ceci nous permet une optimisation independante des composants et des circuits, et la demonstration de composants separes de leur substrat ayant des performances superieures aux memes structures sur substrat. Le developpement et l'association de ces architectures avec ces composes nous permettent de presenter des systemes en trois dimensions evoluant vers des systemes cubiques

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Altieri, scarpato Mauricio. "Estimation de la performance des circuits numériques sous variations PVT et vieillissement". Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAT093/document.

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La réduction des dimensions des transistors a augmenté la sensibilité des circuits numériques aux variations PVT et, plus récemment, aux effets de vieillissement, notamment BTI et HCI. De larges marges de sécurité sont donc nécessaires pour assurer un fonctionnement correct du circuit, ce qui entraîne une perte d'énergie importante. Les solutions actuelles pour améliorer l'efficacité énergétique sont principalement basées sur des solutions de type «Adaptive Voltage and Frequency Scaling (AVFS)». Cependant, ce type de solution ne peut anticiper les variations avant qu'elles ne se produisent. Cette approche doit donc être amélioré pour traiter les problèmes de fiabilité liés au vieillissement. Cette thèse propose une nouvelle méthodologie pour générer des modèles simplifiés pour estimer la fréquence maximale du circuit Fmax. Un premier modèle est créé pour estimer le délai de propagation du (des) chemin(s) critique(s) en fonction des variations PVT. Les effets BTI et HCI sont ensuite modélisés via une modification des paramètres du premier modèle. Construit à partir des modèles au niveau transistor, le modèle de vieillissement obtenu prend en compte tous les facteurs qui influent sur le vieillissement, à savoir, la topologie des circuits, l'application, la tension et la température. La méthodologie proposée est validée sur deux architectures en technologie 28nm FD-SOI. Les modèles peuvent être alimentés par des moniteurs de température et de tension, ce qui permet une évaluation précise de l'évolution de Fmax. Toutefois, ces moniteurs sont sensibles au vieillissement. Aussi, une méthode de recalibrage pour compenser les effets du vieillissement a été développée pour un moniteur numérique de température et de tension. Des exemples d'applications en ligne sont donnés. Les modèles sont également utilisés pour simuler des circuits complexes sous des variations de vieillissement, par exemple un circuit multi-cœur et un système AVFS. Cela permet d'évaluer différentes stratégies concernant la performance, l'énergie et la fiabilité
The continuous scaling of transistor dimensions has increased the sensitivity of digital circuits to PVT variations and, more recently, to aging effects such as BTI and HCI. Large voltage guard bands, corresponding to worst-case operation, are thus necessary and leads to a considerable energy loss. Current solutions to increase energy efficiency are mainly based on Adaptive Voltage and Frequency Scaling (AVFS). However, as a reactive solution, it cannot anticipate the variation before it occurs. It has, thus, to be improved for handling long-term reliability issues. This thesis proposes a new methodology to generate simplified but nevertheless accurate models to estimate the circuit maximum operating frequency Fmax. A first model is created for the modelling of the propagation delay of the critical path(s) as a function of PVT variations. Both BTI/HCI effects are then modelled as a shift in the parameters of the first model. Built on the top of device-level models, it takes into account all factors that impact global aging, namely, circuit topology, workload, voltage and temperature variations. The proposed modelling approach is evaluated on two architectures implemented in 28nm FD-SOI technology. The models can be fed by temperature and voltage monitors. This allows an accurate assessment of the circuit Fmax evolution during its operation. However, these monitors are prone to aging. Therefore, an aging-aware recalibration method has been developed for a particular V T monitor. Examples of on-line applications are given. Finally, the models are used to simulate complex circuits under aging variations such a multi-core circuit and an AVFS system. This allows the evaluation of different strategies regarding performance, energy and reliability

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Ratolojanahary, Faniry Emilson. "Méthodologie de caractérisation thermique de supports en substrats pour l'électronique de puissance". Toulouse, INSA, 1993. http://www.theses.fr/1993ISAT0020.

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L'evolution de l'electronique de puissance vers l'accroissement des frequences de fonctionnement et une plus grande compacite des circuits pose des problemes de conception thermique delicats a resoudre, meme si l'on dispose de moyens de calcul et de simulation evolues. Pour le cas frequent ou le refroidissement des elements chauffants s'effectue par conduction vers un fluide caloporteur a travers un empilement choisi de materiaux (technologies hybrides de puissance par exemple), l'auteur propose une methode d'analyse dont le formalisme s'apparente a celui de la theorie des quadripoles, permettant la caracterisation thermique des elements d'assemblage, l'enonce de leurs lois d'association, et l'evaluation des performances thermiques des ensembles avec des moyens de calcul reduits. La theorie qui est developpee indique aussi les moyens de mesurer les parametres thermiques de materiaux, supports substrats, refroidisseurs. . . , tels que les necessite le calcul des temperatures. On presente ainsi un banc de mesures et de caracterisation thermique, plus particulierement adapte au contexte des hybrides de puissance

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Pascal, Yoann. "Étude multicritère pour l'enfouissement partiel ou total de convertisseurs d'électronique de puissance dans un circuit imprimé". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLN038/document.

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Les travaux présentés dans ce manuscrit traitent de l’enfouissement dans un circuit imprimé de convertisseurs de puissance, paradigme visant l’insertion de composants électroniques au sein du circuit imprimé.Une structure simple et économique de composant inductif enfoui, pouvant être employé comme inductance, coupleur, ou résonateur monolithique, est tout d’abord décrite. Un modèle analytique complet est développé. Des prototypes sont réalisés, validant le modèle et démontrant l’intérêt de la topologie.L’agencement des composants de puissance constituant une cellule de commutation est ensuite étudié. En particulier, un modèle analytique permettant une compréhension intuitive des mécanismes oscillatoires dans le cadre de l’emploi de transistors rapides est décrit.Une technique de reprise de contact de face avant pour puce enfouie, basée sur un morceau de mousse pressée, est proposée. Une étude préliminaire, à forte composante expérimentale, est présentée. Elle démontre que certains prototypes enfouis présentent des caractéristiques électriques et une fiabilité similaires à celles obtenus avec des fils de bonding.Enfin, les résultats de l’étude sur l’agencement des composants d’une cellule de commutation sont appliqués pour concevoir et réaliser un hacheur basé sur des transistors SiC connectés par mousse pressée. La structure délivre 3 kW sous 600 V en continu, démontrant la viabilité du procédé de reprise de contact proposé
This thesis deals with Printed-Circuit Board (PCB) embedding of power converters, paradigm according to which electronic components are placed within the substrate itself.First, a simple and economical structure of inductive component, which can be used either as an inductor, a coupler, or a monolithic resonator, is described. A comprehensive analytical model is developed. Prototypes are manufactured, validating the analytical model and highlighting the value of the topology.The arrangement of the power components of a switching cell is then studied. In particular, an analytical model offering an intuitive understanding of the oscillation mechanisms in cells using fast transistors is proposed.A simple and economical top-side connection technic for PCB-embedded power dies using a pressed piece of metal foam is described. A preliminary study, with strong experimental component, is proposed. It shows that the embedded prototypes have electrical performances and a reliability close to that of wire-bonded dies.Finally, the results from the study on the arrangement of the components of a switching cell are used to design and manufacture a chopper based on SiC transistors connected using a piece of pressed metal foam. This chopper proved to be able to continuously deliver 3 kW under 600 V to a load, thereby validating the proposed top-side connection technic

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Vincent, Marin. "Développement d'un instrument endodontique en alliage à mémoire de forme monocristallin cuivreux". Thesis, Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0137/document.

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De nombreuses avancées ont été réalisées en termes de géométries instrumentales, mouvements de travail et procédés de fabrication des limes endodontiques. Cependant, peu de recherches se sont tournées vers l’utilisation d’alliages à mémoire de forme (AMF) autres que le Nickel-Titane (NiTi). Ce travail se propose de développer un instrument endodontique constitué d’un nouvel AMF aux propriétés mécaniques et antimicrobiennes très prometteuses : le CuAlBe monocristallin. Après une première analyse par éléments finis des paramètres géométriques adéquats pour une lime endodontique en AMF monocristallin à base de CuAlBe, plusieurs prototypes ont été fabriqués puis testés en rotation continue selon un protocole de pénétration / retrait (P/R) dans des canaux artificiels. Des limes endodontiques en NiTi, déjà commercialisées, ont été également testées avec le même protocole. L’objectif de ces recherches était de montrer que les instruments endodontiques en CuAlBe monocristallin présentaient des performances mécaniques équivalentes à ceux en NiTi, en plus de leurs propriétés antimicrobiennes
Many advances have been made in terms of instrumental geometry, working motion and manufacturing processes of endodontic files. However, since the discovery of Nickel-Titanium (NiTi) shape memory alloys (SMA), few research has been carried out on new SMAs. In this context, this work aims to develop an endodontic instrument machined from a new SMA with very promising mechanical and antimicrobial properties: the single crystal CuAlBe. Following a finite element analysis in order to determine adequate geometric parameters for a single crystal CuAlBe SMA endodontic instrument, prototypes were machined and tested following a continuous rotation penetration / removal (P/R) protocol in artificial canals. Endodontic files made of NiTi SMA, already commercialized, were also tested with the same protocol. The aim of this researches is to show that CuAlBe endodontic instruments could lead equivalent mechanical performances to NiTi instruments in addition of their antimicrobial properties

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Tesis sobre el tema "Appareils électroniques – Conception et construction"

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